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Wozu dienen die zusätzlichen Kontakte an Liion-Smartphone-Akkus?

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Jürgen Kanuff

unread,
Dec 7, 2014, 10:00:24 AM12/7/14
to
Wie funktionieren Liion-Handyakkus grundsätzlich?

Mein Liion HTC Smartphone-Akku hat 4 Kontakte.

Wozu dienen die zusätzlichen Kontakte?

Weiterhin würde mich interessieren auf Basis welcher Messungen die
Smartphones die aktuelle Akku-Kapazität in Prozent ermitteln?

Kennt jemand Internetseiten auf denen das in deutsch nachzulesen ist?

Sind eigentlich die Ladeschaltungen in den Akkus oder im Smartphone
eingebaut?

Olaf Kaluza

unread,
Dec 7, 2014, 10:28:27 AM12/7/14
to
Jürgen Kanuff <iii...@arcor.de> wrote:

>Wie funktionieren Liion-Handyakkus grundsätzlich?

Wikipedia?

>Mein Liion HTC Smartphone-Akku hat 4 Kontakte.
>Wozu dienen die zusätzlichen Kontakte?

Da gibt es sehr unterschiedliche Moeglichkeiten.

1. Temperaturfuehler im Akku.
2. Akku mit Vibrationsmotor oder drahtloser Ladung.
3. Digitaler Bus zur Kommunikation mit dem Controller im Akku.
4. Auslesen einer Seriennummer damit man keine Fremdakkus verwenden
kann.

Das macht jeder Hersteller anders.

>Weiterhin würde mich interessieren auf Basis welcher Messungen die
>Smartphones die aktuelle Akku-Kapazität in Prozent ermitteln?

Sie messen die rein und raussfliessende Energie. Sie messen die
Spannung am Akku und raten auch ein bischen.

>Sind eigentlich die Ladeschaltungen in den Akkus oder im Smartphone
>eingebaut?

In den Akkus ist normalerweise nur eine Sicherheitsabschaltung gegen
Ueber/Unterspannung und zu grossen Stroemen oder zu hoher Temperatur.
Die Ladesteuerung macht das Handy.

Olaf

Hergen Lehmann

unread,
Dec 7, 2014, 10:46:41 AM12/7/14
to
On 07.12.2014 16:00, Jürgen Kanuff wrote:

> Wie funktionieren Liion-Handyakkus grundsätzlich?

Grundsätzlich so wie jeder Akku: Ionentransport zwischen zwei Elektroden
durch einen Elektrolyten hindurch.
Zur speziellen Chemie von "Lithium Polymer"-Akkus (darum handelt es sich
üblicherweise) siehe Wikipedia.

> Mein Liion HTC Smartphone-Akku hat 4 Kontakte.
> Wozu dienen die zusätzlichen Kontakte?

Temperaturüberwachung, zusätzlicher Chip im Akku zur Überwachung, Schutz
gegen Nachbau. Genaueres weiß nur der Hersteller.

> Weiterhin würde mich interessieren auf Basis welcher Messungen die
> Smartphones die aktuelle Akku-Kapazität in Prozent ermitteln?

Meist handelt es sich um eine Schätzung auf Basis der Spannung.

> Kennt jemand Internetseiten auf denen das in deutsch nachzulesen ist?

Der betreffende Wikipedia-Artikel ist so schlecht nicht.

> Sind eigentlich die Ladeschaltungen in den Akkus oder im Smartphone
> eingebaut?

Die eigentliche Ladeschaltung sitzt praktisch immer im Telefon.
Im Akku kann sich aber (je nach Modell) noch ein zusätzlicher Chip zur
Überwachung des Akkuzustands verbergen.

Hergen

Christian Müller

unread,
Dec 7, 2014, 11:41:41 AM12/7/14
to
Jürgen Kanuff schrieb:

> Mein Liion HTC Smartphone-Akku hat 4 Kontakte.
>
> Wozu dienen die zusätzlichen Kontakte?

Beim Handy-Akku dürften das Kommunikationsanschlüsse sein.
Dazu gab es ja schon Antworten.
Bei blanken Akkus können vier Anschlüsse auf eine
Vierdrahtschaltung hinweisen:
Über zwei Anschlüsse wird die Ladespannung niederohmig
angeschlossen, über die anderen beiden Anschlüsse wird
hochohmig die Spannung direkt am Akku abgegriffen und
der Ladesteuerung über separate Leitungen zugeführt.

Die Vierdrahtschaltung hat den Vorteil, dass der
Spannungsabfall an den Drähten, durch die der Ladestrom
fließt, keinen Einfluss auf die Messspannung am Akku hat.
Zwar ist dieser Spannungsabfall nicht unberechnbar, aber
von verschiedenen Faktoren abhängig. Diese Unliniearitäten
kann man rausrechnen (oder eine Stufige Tabelle mit
Offset-Werten anlegen und zwischen den Werten rendern)
oder galant umgehen, indem man über die Messleitung halt
keinen Ladestrom fließen lässt.


Weiterhin kann ein vierpoliger Anschlus bei drei verbauten
Zellen so angeschlossen sein, dass alle Zellen ihre eigene
Ladeschaltung haben. So vermeidet man ein Ungleichgewicht
bei der Ladung von in Reihe geschalteten Zellen.


Gruß Christian

Jürgen Kanuff

unread,
Dec 8, 2014, 10:02:04 AM12/8/14
to
Hallo Jungs,

danke euch für die Antworten.

Einen Standard gibt es wohl nicht,
da macht offenbar jeder Hersteller was Anderes.

Ich habe übrigens ein HTC Desire Bravo, also ein älteres Gerät für
Smartphones.

Ich hatte mal bei der Herstellerhotline angerufen,
aber zu solchen Fragen ist diese offenbar nicht geschult.

Ich habe mir einen MBUYNOW Fremdakku mit der 3-fachen Kapazität gekauft
und frage mich seitdem wie das funktionieren kann,
die gibt es auch für andere Fabrikate und Modelle
weshalb ich angenommen hatte das die Ladeschaltungen gleich arbeiten.



Jochen

unread,
Dec 8, 2014, 10:40:45 AM12/8/14
to

"Jürgen Kanuff" <iii...@arcor.de> schrieb im Newsbeitrag
news:m64egp$e2i$1...@dont-email.me...
> Ich habe mir einen MBUYNOW Fremdakku mit der 3-fachen Kapazität gekauft
> und frage mich seitdem wie das funktionieren kann,
> die gibt es auch für andere Fabrikate und Modelle
> weshalb ich angenommen hatte das die Ladeschaltungen gleich arbeiten.
>
>
>

Wirklich 3 -fach?
Dann hat der aber sicher 3-faches Volumen.
Ansonsten 3-fach nur auf dem Papier.

Jochen

Jürgen Kanuff

unread,
Dec 8, 2014, 11:18:22 AM12/8/14
to
schätze mal 2-faches Volumen,
es gibt auch eine andere Rückwand dazu.

preislich aber nur 2.- teurer als ein normaler Akku,
wahrscheinlich Ausverkaufspreis.

Es wird aber nur 100% Kapazität angezeigt, nicht 300% !

Olaf Kaluza

unread,
Dec 8, 2014, 11:28:25 AM12/8/14
to
Jochen <jac...@web.de> wrote:

>Wirklich 3 -fach?
>Dann hat der aber sicher 3-faches Volumen.
>Ansonsten 3-fach nur auf dem Papier.

Noe, der hat bestimmt nur 1/3 des Gewichts des Originalakkus damit er
die ganze Energie in den Hohlraeumen speichern kann. :-D


Olaf


Kai-Martin Knaak

unread,
Dec 8, 2014, 12:05:54 PM12/8/14
to
Jürgen Kanuff wrote:

> Es wird aber nur 100% Kapazität angezeigt, nicht 300% !

Na ja, mehr als 100% von der Maximalkapazität geht eben prinzipiell nicht.

Der physikalische Hintergrund dazu ist, dass der Ladezustand letztlich an
der Spannung erkannt wird. Und der Zusammenhang zwischen Spannung und
Ladezustand wird durch die Chemie vorgegeben.

---<)kaimartin(>---
--
Kai-Martin Knaak

Wolfgang Kynast

unread,
Dec 8, 2014, 12:19:07 PM12/8/14
to
On Sun, 07 Dec 2014 16:00:23 +0100, "Jürgen Kanuff" posted:

>Wie funktionieren Liion-Handyakkus grundsätzlich?
>
>Mein Liion HTC Smartphone-Akku hat 4 Kontakte.
>
>Wozu dienen die zusätzlichen Kontakte?
>
>Weiterhin würde mich interessieren auf Basis welcher Messungen die
>Smartphones die aktuelle Akku-Kapazität in Prozent ermitteln?

Das meldet i.d.R. der Akku

>Kennt jemand Internetseiten auf denen das in deutsch nachzulesen ist?

Wikipedia.de

Englisch:
http://batteryuniversity.com/learn/
http://batteryuniversity.com/learn/article/battery_calibration
http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_calibrate_batteries

>Sind eigentlich die Ladeschaltungen in den Akkus oder im Smartphone
>eingebaut?

Beides. Der Akku hat auf alle Fälle einen Überspannungsschutz und
einen Übertemperaturschutz.

--
Schöne Grüße,
Wolfgang

Wolfgang Kynast

unread,
Dec 8, 2014, 12:20:42 PM12/8/14
to
On Mon, 08 Dec 2014 16:02:02 +0100, "Jürgen Kanuff" posted:

...
>Ich habe mir einen MBUYNOW Fremdakku mit der 3-fachen Kapazität gekauft

Und das glaubst Du?

Wir sparen, koste es, was es wolle!

--
Schöne Grüße,
Wolfgang

Christian Müller

unread,
Dec 8, 2014, 12:24:14 PM12/8/14
to
Jürgen Kanuff schrieb:

> Es wird aber nur 100% Kapazität angezeigt, nicht 300% !

Der Hersteller deines Geräts hat vielleicht nicht vorgesehen,
dass ein anderer als der gelieferte Akku in das Geröt eingebau
wird. Daher könnte die Akku-Überwachung die *Kapazität* als
feste Größe haben und nur den Ladezustand anhand der Spannung
erkennen. Bis zum einmaligen vollständigen Entladen wird die
Restlaufanzeige also falsch gehen.
Einen erkannten kompletten Ladezyklus könnte die Akku-Überwachung
zur Zweipunkt-Kalibrierung nutzen. Eventuell macht die das aber
nicht automatisch.


Gruß Christian

Christian Müller

unread,
Dec 8, 2014, 12:30:30 PM12/8/14
to
Kai-Martin Knaak schrieb:

> mehr als 100% von der Maximalkapazität geht eben prinzipiell nicht.

Du meinst den Ladezustand.
Die Kapazität hat sich mit dem Einbau eines kapazitiveren Akkus
in diesem Fall verdreifacht.
Wenn die Akku-Überwachung aber nicht Strom und Zeit misst, wird
sie das nie mitbekommen und immer eine falsche Prognose über die
Restlaufzeit abgeben.


Gruß Christian

Gerrit Heitsch

unread,
Dec 8, 2014, 12:52:05 PM12/8/14
to
On 12/08/2014 04:02 PM, Jürgen Kanuff wrote:
>
> Ich habe mir einen MBUYNOW Fremdakku mit der 3-fachen Kapazität gekauft
> und frage mich seitdem wie das funktionieren kann,
> die gibt es auch für andere Fabrikate und Modelle
> weshalb ich angenommen hatte das die Ladeschaltungen gleich arbeiten.

Meine Erfahrung mit solchen Billigakkus ist, daß die nicht lange halten.

Gerrit


Michael Reinck

unread,
Dec 8, 2014, 2:29:10 PM12/8/14
to
Am 08.12.2014 16:02, schrieb Jürgen Kanuff:
> Ich hatte mal bei der Herstellerhotline angerufen,
> aber zu solchen Fragen ist diese offenbar nicht geschult.

Welch Wunder.

Ich habe für für ein Projekt mal ca. 30 (1-Zellen) Akkus von häufig
verkauften Smartphones und Digitalkameras gemessen und zerlegt.
Hintergrund war die Schnappsidee so Zugriff auf einen Langfristig
verfügbaren Akku für eine Eigenentwicklung zu bekommen.

_Alle_ Akkus hatten ein Battery-Supervisor eingebaut der über I2C/SMBUS
oder vergleichbar dem Handy u.a. seinen Ladezustand mitgeteilt hat.
i.d.R. ein Chip von TI (~85%) oder Linear (~10%). ~5% konnte ich nicht
ermitteln.

_Kein_ Akku hatte den Laderegler eingebaut, wobei die Spannungen
zwischen 4.0 und 4.35V in 50mV Abstufungen unterschiedlich sein kann.

Letztendlich wurde übrigens eine nackte LiPo-Zelle von Sony verwendet
und die Schutzschaltung selber "entwickelt" (Mit einem TI-Boutique-Chip)...

Gruss,
Michael

Wolfgang Kynast

unread,
Dec 8, 2014, 2:41:41 PM12/8/14
to
On Mon, 08 Dec 2014 20:29:17 +0100, "Michael Reinck" posted:

>Am 08.12.2014 16:02, schrieb Jürgen Kanuff:
>> Ich hatte mal bei der Herstellerhotline angerufen,
>> aber zu solchen Fragen ist diese offenbar nicht geschult.
>
>Welch Wunder.
>
>Ich habe für für ein Projekt mal ca. 30 (1-Zellen) Akkus von häufig
>verkauften Smartphones und Digitalkameras gemessen und zerlegt.
>Hintergrund war die Schnappsidee so Zugriff auf einen Langfristig
>verfügbaren Akku für eine Eigenentwicklung zu bekommen.
>
>_Alle_ Akkus hatten ein Battery-Supervisor eingebaut der über I2C/SMBUS
>oder vergleichbar dem Handy u.a. seinen Ladezustand mitgeteilt hat.
>i.d.R. ein Chip von TI (~85%) oder Linear (~10%). ~5% konnte ich nicht
>ermitteln.
>
>_Kein_ Akku hatte den Laderegler eingebaut, wobei die Spannungen
>zwischen 4.0 und 4.35V in 50mV Abstufungen unterschiedlich sein kann.

Ohjeohje, Du kannst doch die Gruppe nicht einfach mit Fakten stören
:-)

--
Schöne Grüße,
Wolfgang

Kai-Martin Knaak

unread,
Dec 8, 2014, 3:11:13 PM12/8/14
to
Christian Müller wrote:

> Kai-Martin Knaak schrieb:
>
>> mehr als 100% von der Maximalkapazität geht eben prinzipiell nicht.
>
> Du meinst den Ladezustand.
^^
Jürgen Knauf meinte (in dem von Dir weggeschnittenen Zitat).



> Die Kapazität hat sich mit dem Einbau eines kapazitiveren Akkus
> in diesem Fall verdreifacht.
> Wenn die Akku-Überwachung aber nicht Strom und Zeit misst, wird
> sie das nie mitbekommen und immer eine falsche Prognose über die
> Restlaufzeit abgeben.

Solche Prognosen kenne ich nur von Laptops. Zumindest Android gibt
normalerweise nur den aktuellen Stand in Prozent an. Da bei Smartphones
der Stromverbrauch typischerweise in Schüben kommt, würde eine Zeit-
Prognose nur sehr lose mit der tatsächlichen Laufzeit zu tun haben.

Stefan Engler

unread,
Dec 9, 2014, 4:41:50 PM12/9/14
to
Am Sonntag, 7. Dezember 2014 16:28:27 UTC+1 schrieb Olaf Kaluza:
> >Mein Liion HTC Smartphone-Akku hat 4 Kontakte.
> >Wozu dienen die zusätzlichen Kontakte?
> Da gibt es sehr unterschiedliche Moeglichkeiten.
> 4. Auslesen einer Seriennummer damit man keine Fremdakkus verwenden
> kann.

Bei einigen Herstellern (Laptops) ist die Spezifikation offen und auf dem Akku werden Kapazität, Ladezyklen, geladene Leistung, entnommene Leistung, ... gespeichert, damit dieser immer optimal geladen werden kann (und man kommt auch an die Info's ran).

Es gibt es die Möglichkeit, dass die Spannung am Akku über extra Kontakte gemessen wird, die nicht zur Ladung verwendet werden (überwiegend im Modellbaubereich anzutreffen).

Selbst bei nur 2 Kontakten ist noch keine Aussage über einen Controller möglich (z.B. 1-Wire-Bus).

Insgesamt gibt es viele Möglichkeiten. (BMS im Akku, BMS teilweise im Akku und im Handy, BMS im Handy, ohne BMS)

Fremdakkus und Fremdladegeräte sehe ich immer etwas kritisch. Da gibt es ein CE-Zeichen (nicht China Export) und plötzlich soll das Gerät auch mit Fremdzubehör noch sicher sein, obwohl ich keinen Einfluss auf dieses habe. Akkus gibt es mit unterschiedlichsten Lade-/Entladeströmen.

Selbst USB-Ports gibt es jetzt mit 100mA, 500mA und 1,5A. (bzw. 2A unüberwacht und nicht abgesichert)

Hartmut Kraus

unread,
Dec 9, 2014, 6:45:02 PM12/9/14
to
Am 09.12.2014 22:41, schrieb Stefan Engler:
> Da gibt es ein CE-Zeichen (nicht China Export)

Ach was, dann müsste es doch "NCE" heißen, oder? ;)

--
http://www.hkraus.eu/

Rolf Bombach

unread,
Dec 29, 2014, 10:53:03 AM12/29/14
to
Olaf Kaluza schrieb:
>
> Sie messen die rein und raussfliessende Energie. Sie messen die
> Spannung am Akku und raten auch ein bischen.

Ich hätte jetzt gesagt, Ladung, also Integral über den Strom.
Leistung ist so eine Sache; die Spannung hängt zu stark
vom Strom ab (in beide Richtungen), nicht nur wegen der
Innenwiderstände, sondern auch wegen der Reaktionskinetik
(allerlei "Überspannungen", Diffusionsgeschwindigkeiten, ...).

--
mfg Rolf Bombach
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