Warum machen AirPod-Akkus schlapp? Team lüftet Batterie-Mysterium

Eine Studie entschlüsselt Akku-Schwächen bei kabellosen Kopfhörern wie den AirPods von Apple: Fortschrittliche Bildgebungsverfahren zei­gen, wie Aufbau, andere Bauteile und Umgebungsfaktoren die Bat­te­rie­le­bens­dauer sehr stark beeinflussen.

Kopfhörer-Akku: Wissenschaft deckt Schwachstellen auf

Ein internationales Forscherteam unter Leitung der University of Texas in Austin hat die Gründe für die nachlassende Akkulaufzeit kabelloser Kopfhörer unter­sucht. Mithilfe von Röntgen-, Infrarot- und anderen Bildgebungsverfahren analy­sier­ten sie die komplexen Interaktionen innerhalb der kompakten Geräte - in diesem Fall eines AirPods. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Kom­po­nen­ten wie die Bluetooth-Antenne, Mikrofone und elektronische Schalt­krei­se eine un­güns­ti­ge Umgebung für den Akku schaffen.

Diese Wechselwirkungen zwischen den Bauteilen führen zu unterschiedlichen Temperaturen im oberen und unteren Teil des Akkus - was diesen mit der Zeit beschädigt. "Die meiste Zeit im Labor haben wir es entweder mit makellosen und stabilen Bedingungen oder mit Extremen zu tun", sagt Xiaojing Huang, Physi­ke­rin am Brookhaven National Laboratory. "Bei der Erforschung und Entwicklung neuer Batterietypen müssen wir die Unterschiede zwischen den Labor­be­din­gun­gen und der Unvorhersehbarkeit der realen Welt verstehen."


Die Forscher nutzten hochmoderne Synchrotron-Einrichtungen wie SLAC, Brookhaven und Argonne National Laboratories sowie das ESRF in Frankreich. Diese ermöglichten es ihnen, die verborgene Dynamik der Akkus unter realen Bedingungen zu untersuchen. Huang betont: "Röntgen-Bildgebung kann wertvolle Einblicke in die Unterschiede zwischen Laborbedingungen und der Unberechenbarkeit der realen Welt liefern."

Umweltfaktoren

Die Studie, veröffentlicht in Advanced Materials, zeigt auch den Einfluss von Umweltfaktoren und Nutzerverhalten auf die Akkuleistung. Häufige Änderungen der Umgebungsbedingungen wie Tem­pe­ra­tur und Luftqualität be­ein­träch­ti­gen die Le­bens­dauer zusätzlich. Die Forscher betonen die Notwendigkeit, bei der Entwicklung von Akkus für Alltags­geräte stärker auf reale Nutzungsbedingungen zu achten.

Das Team plant, die Untersuchungen im nächsten Schritt auf größere Zellen auszuweiten, wie sie in Smartphones, Laptops und Elektrofahrzeugen verbaut sind. Ziel ist es, Lösungen zu finden, die die Akkuleistung und -lebensdauer in Alltagsgeräten verbessern können.

Die Geschichte der Batterie

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