Wie funktioniert eine Powerbank?

Im folgenden wollen wir uns anschauen, wie genau denn eigentlich eine Powerbank funktioniert. Die meisten wissen, dass eine Powerbank aus einer Hülle, einem Akku und einer Platine besteht. Nun wollen wir die einzelnen Bestandteile unter die Lupe nehmen.

 

Definition:

 

Eine Powerbank ist in der Regel ein Lithium-Polymer-Akku, meist geschützt durch eine Kunststoff-Hülle, der die gespeicherte chemische Energie über einen oder mehrere USB-Ausgänge an die gewünschten Geräte als elektrische Energie abgibt und diese „auflädt“. Meistens geschieht der Aufladeprozess mit einer Spannung von 5 Volt. Zusätzlich verbaut ist eine Lade- und Entlade-Steuerung, die Kurzschlüsse und Überladungen ausschließt.

 

Das Aufladen der Powerbank selbst

Um den externen Akku selbst aufzuladen, verbindet man einfach das meist mitgelieferte Micro-USB-Kabel mit dem USB-Anschluss der Powerbank und steckt dieses wiederum in eine Steckdose. Um eine Powerbank komplett aufzuladen, dauert es zwar eine Weile (1-2h im Durchschnitt) jedoch darf man nicht vergessen, dass der mobile Akku in der Lage ist mehrfach Handys und diverse andere Elektro-Geräte aufladen kann. Selbstverständlich ist die Kapazität der Powerbank ausschlaggebend, wie lange die insgesamte Auflade-Dauer in Anspruch nimmt.

 

 

Tipp: Die meisten Powerbanks besitzen 4 LED-Lichter. Diese blinken in aufsteigender Reihenfolge, je mehr die Powerbank aufgeladen ist. Das bedeutet, wenn der mobile Akku vollständig aufgeladen ist leuchten alle 4 LED-Lichter (Siehe Abbildung rechts)

 

 

ᐅ Nachdem wir nun geklärt haben, wie der grobe Aufbau einer Powerbank ist, wäre es nun interessant zu wissen, wie genau das Innere einer Powerbank aussieht.

 

 

Der Ladevorgang in einer Powerbank lässt sich in folgende Schritte aufteilen:

Der Strom, der aus der Steckdose kommt (elektrische Energie) wird mittels Akkumulator in chemische Energie umgewandelt.

 

Die chemische Energie kann nun über längere Zeiträume gespeichert und wieder abgegeben werden.

 

Wenn man nun ein Gerät an die Powerbank mittels Micro-USB-Kabel anbindet, wird die chemische Energie wieder in elektrische Energie umgewandlet.

 

Letzendlich fließt dann die elektrische Energie durch das Kabel z.B. in Ihr Handy und wird wieder in chemische Energie transformiert und in dem Handyakku gespeichert.

 

Auch noch interessant-> Welche Akku-Typen gibt es?

 

Die drei am häufigsten verwendeten Akkus sind:

Aufbau eines Nickel-Metallhydrid Akkus

Nickel-Metallhydrid-Akkus:

Diese Akkus haben eine Energiedichte von ca 70 Wh/kg (Energiedichte; zum Vergleich: eine Kernfusion hat eine Energiedichte von 83333333333.333 Wh) und sind frei von dem sogenannten Memory-Effekt, d.h. es kommt zu keinem Kapazitätsverlust bei häufigeren Teilentladungen . Hier werden auf hochgiftige Metalle, wie z.B. bei einem NiCd-Akku (Nickelcadmium-Akku), verzichtet wodurch der Akku nicht mehr so viele Ladezyklen aushält.

Lithium-Ionen-Akkus:

Lithium-Ionen Akku in Flachbauweise

Dieser Akku-Typ unterscheidet sich zu den Nickel-Metallhydrid-Akkus dadurch, dass er bei gleicher Größe mehr Energie speichern kann. Durch die geringe Selbstentladung und die hohe Energiedichte (180 Wh/kg) ist dieser Akkumulator auch dementsprechend teuer. Er hat zwar keinen Memory-Effekt, aber er leidet unter dem Verfall durch Oxidation, welche die Kapazität schwinden lässt.

 

 

Lithium-Polymer-Akkus:

Die Li-Ion-Poly Akkus sind von Grund auf baugleich wie die Lithium-Ionen-Akkus, jedoch haben diese keine flüssige Elektrolyten. Durch das ist es möglich auf Schutzgehäuse zu verzichten, wodurch der Akku um einiges leichter wird und ihn somit leicht verstaubar macht.