Der Akku Bericht

Da für mich die Akkulaufzeit das wichtigste Kriterium bei einem Netbook ist habe ich mich damit mal etwas genauer beschäftigt.
Die Herstellerangaben von “bis zu 8 Stunden” (Beispiel Eee 901) kann man ja getrost vergessen, ist mir schleierhaft wie sie das erreichen, auf jedenfall haben diese Angaben nicht viel mit der Praxis gemein.
Und mit Angaben zu den Spezifikationen ihrer Akkus halten sich die Hersteller ja leider auch recht bedeckt. Denn weder aus der Zellenzahl noch aus den noch recht häufig angegebenen Amperstunden lassen sich wirklich Schlüsse auf die Akkuleistung ziehen. So erfährt man oft die wahre Akkuleistung erst wenn man den Akku in der Hand hält, oder nach einem entsprechnendem Test .  Denn es ist möglich, dass ein 2 Zellenakku mehr Leistung liefert als ein 4 Zellenakku, aber dazu später.
Aber wenn man einmal den Aufbau von den Akkus verstanden hat, kann man sich helfen und ganz schnell verschiedene Akkus mit einander vergleichen. Deshalb versuche ich einmal den Aufbau kurz zu erkären.

Aber warum interessiert einem die Akkuleistung eigentlich ? Die tatsächliche Akkulaufzeit wäre doch viel interessanter. Aber da, abgesehen von den Menlow Systemen (wie Dell Mini 12, Wind U115, …), immer noch überall die gleiche  Atomeinheitshardware verbaut, wodurch der Stromverbrauch identisch ist, und die Laufzeit rein durch die Leistung des Akkus bedingt wird. Deshalb ist es wichtig die tatsächliche Leistung der Akkus zu kennen, denn darauß kann man sich die Akkulaufzeit errechnen, ein 10″ Netbook braucht für 1 Stunde surfen über WLan ca. 10 W.

Warum sagen die Amperstunden nichts aus ?
Dazu müssen wir noch mal kurz im Hirn den Physikunterricht wieder rauskramen.
Der Stromverbrauch (Watt) setzt sich ja aus Spannung (Volt) und Stromstärke (Ampere) zusammen.
Bei einem Akku kommt dann noch die Zeit (Stunden) ins Spiel : Wie lange kann der Akku diesen Strom abgeben (Wattstunden Wh) ?
Haben wir also nur die Amperstunden gegeben fehlt uns also noch die Spannung um die tatsächliche Leistung zu berechnen.

Theorie der Lithium Ionen Akkus
In den meisten aktuellen Netbooks werden Lithium Ionen Akkus verbaut (außer HP 1000, Eee S101, 1002HA, grob gesagt alle extra flachen Netbooks).
Diese sind aus einzelnen Zellen aufgebaut, die chemisch bedingt immer die selbe Spannung von 3,7 V (+-0,1) haben.
Eine Spannung von 3,7 V reicht jedoch nicht aus, weshalb mehrer Zellen in Reihe geschaltet werden um eine Spannung von entweder 7,4 V (2 Zellen in Reihe) oder 11,1V (3 Zellen in Reihe) zu erreichen.
(Nur Dell braucht wieder eine extra Wurst und schlatet beim Mini 9 alle 4 Zellen in Reihe woraus sich eine Spannung von 14,8V ergibt)

Die Kapazität (mAh) der einzelnen Zellen kann sich jedoch unterscheiden, ist jedoch im Gegensatz zu LiPo-Zellen Beschränkungen unterlegen (die vermutlich aktuell größten Zellen werden im Eee 1000HE und NC10 Spezial Edition verbaut mit einer Einzelkapazität pro Zelle von 2900mAh)

Aufbau
Wie unterschiedlich gleichleistungsfähige Akkus aufgebaut sein können möchte ich am Beispiel der 6 Zellen Akkus von Wind U100 Luxery und Eee 1000H zeigen.

Die Zellen haben wie erwähnt eine Spannung von 3,7 V und hier eine Kapazität von 2200mAh.
Schaltet man 3 Zellen in Reihe und 2 dieser Stränge parallel so erhält man eine Spannung von 11,1 V und eine Kapazität von 4400 mAh.
Schaltet man 2 Zellen in Reihe und 3 dieser Stränge parallel so erhält man eine Spannung von   7,4 V und eine Kapazität von 6600 mAh.
Die Wattstundenzahl ist jedoch identisch:
11,1 V * 4,4 Ah = 48,84 Wh
7,4 V * 6,6 Ah = 48,84 Wh
Beide Akkus haben abolut die selbe Leistung – auch wenn die Angaben der mAh das Gegenteil vermuten lassen.

Genauso kann man auch den Aufbau anderer Akkus nachvollziehen (3 Zellen, 4 Zellen ..)
Und man kann folgendes zusammenfassend sagen :
6 Zellen Akku bis maximal 5900 mAh ==> 11,1 V
6 Zellen Akku mit mehr als 5900 mAh ==> 7,4 V
6 Zellen (durch Baugröße) unmöglich bis maximal 3000 mAh ===> 3 Zellenakku mit 11,1 V
6 Zellen (durch Baugröße) unmöglich mit mehr als 3000 mAh ===> 4 Zellenakku mit 7,4 V
Der Fall Dell : 6 Zellen (durch Baugröße) unmöglich bis maximal 3000 mAh ===> 4 Zellenakku mit 14,4 V

Diese Grenzen aber bitte nicht zu eng sehen, ich bin hier davon ausgegangen, dass die Zellen maximal eine Einzelkapazität von 2,9 Ah besitzen, diese kann – und wird – sich in nächster Zeit sicher durch Weiterentwicklung erhöhen.

Lithium Polymer Akkus
Bei diesen ist die Kapazität der Zellen nicht so stark eingeschränkt. Weshalb kaum Zellen parallel geschaltet werden, sondern nur soviele wie nötig sind um eine ausreichende Spannung zu erzeugen in Reihe geschaltet. Als Spannung reichen 7,4 V aus, deshalb sind LiPo Akkus fast immer 2 Zellen Akkus.
Es ist – zu mindest theoretisch möglich – dass ein 2 Zellen Lithiumpolymer Akku eine höhere Wattstundenzahl und somit längere Laufzeit bietet als ein 6 Zellen Lithiumionen Akku.

Schlusswort
Ich hoffe es ist klar geworden, dass ein reiner Vergleich der Amperestundenzahl von Akkus für zwei verschiedene Systeme keine Schlüsse auf die wirkliche Akkuleistung ziehen lässt.
Man muss immer die Wattstundenzahl vergleichen, und leider halten sich die Hersteller hier recht stark zurück.

Kronos