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Donnerstag, 14. Dezember 2017

Akkumulatoren

Suche nach besseren Energielieferanten

Von Regine Bönsch | 23. Februar 2017 | Ausgabe 08

Sie sind das Ärgernis Nummer eins bei Smartphones: die Akkus. Auch wenn sie nur selten explodieren wie beim Samsung Galaxy Note 7, so beträgt heute bei intensiver Benutzung die klassische Nutzungszeit für die High-End-Geräte meist nur einen Tag.

Foto: Panthermedia.net/Laurent Davoust

 

Viele Akkus machen schon in ihren ersten drei Lebensjahren schlapp. Nicht nur die in Apples iPhones, sondern auch die in hochwertigen Geräten von HTC, Sony oder anderen lassen sich nicht austauschen.

Grund genug für so manchen Smartphone-Hersteller, nächste Woche auf dem Mobile World Congress (MWC) mit Akkus punkten zu wollen. So hat sich LG bei seinen neuen Geräten mit Akku-Haltbarkeit und der Hitzeentwicklung beschäftigt. Sogenannte Heatpipes, also metallische Körper, sollen die entstehende Hitze ableiten, ebenso seien im Design größere Abstände von hitzeerzeugenden Komponenten geplant.

Forscher der Stanford University gehen noch einen Schritt weiter: Sie haben in Lithium-Ionen-Akkus einen Separator aus Mikrofasern integriert, dessen Kern ein Flammschutzmittel (Triphenylphosphat) enthält. Es soll helfen, die fatale Kettenreaktion vor einem Thermal Runaway, also einem „Brand“ des Energielieferanten, zu unterbrechen (s. VDI nachrichten, Nr. 42/16).

In aktuellen Smartphones und Tablets kommen Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz. Während das Elektrolyt bei Lithium-Ionen-Akkus flüssig ist, basiert es bei Lithium-Polymer-Akkus auf einem gelartigen bis festen Polymer. Das lässt verschiedene Bauformen zu, ist aber anfälliger für Temperaturschwankungen.

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben in Zusammenarbeit mit Samsung einen sogenannten Solid-State-Elektrolyt entwickelt, der die Leistung und die Sicherheit von Akkus erhöhen könnte. Ein fester Elektrolyt entzündet sich bei Überhitzung nicht und lässt mehr Ladezyklen zu. Wann allerdings einer dieser Super-Akkus mit festem Elektrolyt auf den Markt kommt, ist noch nicht bekannt.

Eine andere Technik, die als Energielieferant für Smartphones immer wieder genannt wird, ist die Brennstoffzelle. Dabei handelt es sich um eine galvanische Zelle, die die chemische Energie eines Brennstoffs und eines Oxidationsmittels in elektrische Energie wandelt. Mobile Brennstoffzellen eignen sich derzeit vor allem dazu, Mobilgeräte unterwegs aufzuladen. Akku-Packs, die sich mit kleinen Brennstoffzellen füttern lassen, gibt es schon zu kaufen, aber von einer Integration in Geräte ist man noch weit entfernt.  

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