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Warum eure Powerbank weniger Kapazität (mAh) hat als angegeben

Vielleicht habt ihr euch schonmal einen mobilen Akku gekauft, sog. Powerbank, und euch gewundert, warum da weniger Kapazität (mAh) enthalten ist, als angegeben? Warum kann also ein Akkupack mit 6000mAh ein Smartphone mit 3000mAh nur anderthalb mal aufladen und nicht zwei? Dafür gibt es einen recht einfachen physikalischen Grund.

von Daniil Matzkuhn am 30. Januar 2015

Fangen wir einfach an. Die Kapazität eures Akkus wird für gewöhnlich in mAh, also Milliampèrestunden, angegeben. 1000mAh heißt, dass ein Akku eine Stunde lang 1000mA =1A Strom liefern kann, oder 10h lang 100mA usw. Dieser Wert alleine, die sog. Nennladung, gibt jedoch noch gar keinen Aufschluss darüber, wie viel Energie der Akku speichern kann. Dafür fehlt nämlich noch die Spannung des Akkus, die sog. Nennspannung. Um das Energiespeichervermögen eurer Powerbank zu berechnen, muss man nun die Nennladung mit der Nennspannung multiplizieren, in Einheiten also Ah x V = Wh (Ampèrestunde x Volt = Wattstunde).

Die Akkus des LG G3 und des Samsung Galaxy S5 im Vergleich mit ihren Wh-Angaben. 11,4Wh beim G3 10,78 beim S5
Die Akkus des LG G3 und des Samsung Galaxy S5 im Vergleich

Nun kommen wir zu eurer Powerbank mit 6000mAh (also 6Ah). In der Regel wird dort ein Lithiumpolymer- oder ein Lithium-Ionen-Akku verbaut sein, der eine Nennspannung von 3,7V hat. Wir rechnen:

6Ah x 3,7V = 22,2Wh

Im Vergleich dazu nehmen wir der Einfachheit halber den Akku des LG G2 mit 3000mAh, aber 3,8V Nennspannung. Wir erhalten:

3Ah x 3,8V = 11,4Wh

Ihr seht also, obwohl der Akku des LG G2 auf den ersten Blick nur “halb so groß” ist, hat er durch die höhere Nennpannung ein etwas höheres Energiespeichervermögen – allein dadurch könntet ihr also euer Smartphone nicht mehr zwei Mal voll aufladen. Bisher ist der Unterschied aber noch nicht allzu groß.

Zusätzlich dazu kommen jedoch noch weitere Faktoren. Zum einen entsteht durch das Laden und Entladen Wärme durch den inneren Widerstand in den Akkuzellen. Dazu kommt noch, dass das Smartphone beim Laden eine Spannung von 5V per USB benötigt. Diese Umwandlung von 3,7V auf 5V und dann erneut auf ca. 3,7V findet in der Ladeelektronik statt und kostet erneut Energie. Letztendlich könnt ihr also mit etwa 60-75% der angegebenen Nennladung rechnen. Bei unserem Beispiel könnten wir das LG G2 also nur etwa 1,3-1,5 Mal komplett aufladen.

So kommt es also, dass eure Powerbank weniger nutzbare Kapazität hat, als angegeben ist.

Danke an Cihan für die Aufklärung vor 2 Jahren! Mehr Informationen zu Akkus und Lithium-Ionen-Akkus (Danke Tom)