Fokus-Freitag Teil 4: Der Akku

Für viele ist es nicht die Lieblingsbeschäftigung, aber wir alle müssen uns von Zeit zu Zeit mit Akkumulatoren, kurz: Akkus, auseinandersetzen. Sie werden benötigt für Alltagsgegenstände, wie drahtlose Tastaturen und Mäuse, Fotoapparate, Radios und noch viele mehr. Dabei kommt es allerdings nicht nur darauf an, den richtigen Akku für das jeweilige Gerät zu finden, sondern auch einen brauchbaren. Denn beim Thema Akku gilt erfahrungsgemäß die Devise: Wer billig kauft, muss zweimal kaufen. Aus diesem Grund wollen wir uns mit diesem Blogbeitrag ein Basiswissen bezüglich der wichtigsten Begriffe aneignen, mit dem der nächste Akku-Kauf garantiert ein Volltreffer wird.

 

 

  1. Vergleich: Lithium-Akkus & Nickel-Akkus

  2. Akku-Kapazität

  3. Innenwiderstand

  4. Erstmaliges Laden

  5. Laderate

  6. Lazy-Battery-Effekt

  7. Fazit

 

 

Vergleich: Lithium-Akkus & Nickel-Akkus

 

Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten von gebräuchlichen Energiespeichern: Den Akku und die Batterie. Hauptmerkmal des Akkus ist seine Wiederaufladbarkeit. Batterien dagegen werden einmal völlig entladen und danach entsorgt. Heute setzen wir den Fokus ausschließlich auf den Akku.

Es werden vier verschiedene Typen von Akkus unterschieden: Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid, Lithium-Ionen und Lithium-Polymer. Unter ihnen wiederum haben sich zwei Typen auf dem Markt etabliert: Die Lithium-Ion-Akkus (Li-Ion) und die Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH). Hauptsächlich unterscheiden sie sich durch ihre verschiedene Anwendungsbereiche. Lithium-Ion-Akkus werden meist für mobile, kleine Endgeräte verwendet, haben meist eine an das Gerät angepasste Größe und sind nicht immer in den typischen Größen AA und AAA verfügbar. Nickel-Metallhydrid-Akkus dagegen sind handelsüblich in AA und AAA zu erwerben und werden meist für größere und schwerere Endgeräte verwendet. Nickel-Varianten sind im Vergleich günstiger, vom Gewicht schwerer und typischerweise robuster. Lithium-Varianten sind dagegen teurer, leichter und meist pflegeleichter. Hier nochmal eine kurze Übersicht der beiden Typen:

 

 

 

Nickel-Akku (NiMH)

Lithium-Akkus (Li-Ion)

Preis

preiswert

teuer: ca. fünfmal so teuer wie NiMH

Gewicht

schwer

leicht (ideal für kleine, mobile Geräte)

Anzahl möglicher Ladezyklen

700-100

300-500

Lazy-Battery-Effekt

ja, aber kann behoben werden

nein

Laufzeit ohne Nachladung

max. ca. 6 Monate

max. ca. 24 Monate

Optimale Lagertemperatur

5-15 Grad

5-15 Grad

Memory-Effekt

nein

Nein

Anwendungsbereiche

Spielzeuge, Fernsteuerungen, elektrische Zahnbürsten

Mobiltelefone, Tablets, Digitalkameras, Elektronikmobilität

Sonstiges

Müssen vor ca. jedem vierten Aufladen komplett entladen werden

Akku-Laufzeit kann durch Firmware-Update verlängert werden (bei …)

 

 

Akku-Kapazität

 

Angegeben wird die Kapaziät von Akkus in der Einheit Milli-Ampere-Stunden (mAh). Sie zeigt also an, wie viele Milli-Ampere der Akku pro Stunde maximal liefert. Steht auf dem Akku beispielsweise 1.000 mAh, so kann der Akku eine Stunde lang 1000 Milli-Ampere liefern oder aber auch, je nach Endgerät, fünf Stunden lang 200 Milli-Ampere. Je höher dieser Wert, desto mehr Strom kann der Akku in einer bestimmten Zeitspanne liefern.

Manche Hersteller, wie „Eneloop“ deuten auf unterschiedliche Kapazitäten schon mit ihren Namen hin. Der Akku „Eneloop AA“ beispielsweise verfügt über eine Kapazität von 2000 mAh. Er hat allerdings noch einen großen Bruder, den „Eneloop Pro AA“, welcher eine Kapazität von 2550 mAh aufweist. Solche Akkus sind dann für Geräte geeignet, die besonders viel Energie verbrauchen, wie Fotoapparate, Radios etc. Wenn die Kapazität eines Akkus voll erschöpft worden ist, dann ist der Akku entladen und sollte nicht weiter belastet werden.

 

 

Innenwiderstand

 

Der Innenwiderstand eines Akkus sollte möglichst gering sein, denn je geringer der Innenwiderstand, desto besser kann der Strom fließen. Akkus weisen, je nach Typ, meist zwischen 100-200 Milli-Ohm Innenwiderstand auf. Dieser kann jedoch im Laufe er Zeit durch falsches Laden und schlicht durch Alterung auf mehr als das Doppelte ansteigen.

 

Erstmaliges Laden

 

Die Inititalladung eines Akkus sollte man als Langsamladung über 24 Stunden ausdehnen. Dabei werden nämlich die chemischen Prozesse in den Zellen in Gang gesetzt, wodurch das Elektrolyt gleichmäßig in den Zellen verteilt wird.

Außerdem ist der neue Akku nach Kauf meist noch nicht vollständig formatiert. Hier ist es nützlich zu wissen, dass die Akkus erst nach einigen Ladezyklen ihre maximale Kapazität erreichen. Bei guter Qualität des Akkus und mit einem geeigneten Ladegerät werden entsprechend weniger Zyklen benötigt.

 

 

Laderate

 

Die Laderate eines Akkus gibt die Größe des Auflade- oder Entladestroms an. Diese wird in Wattstunden oder aber in Amperestunden angegeben. Die Wattstunden kann man sich bei Bedarf aber in Amperestunden umrechnen, indem man die Laderate durch die Spannung dividiert. Ein Beispiel: Wird eine Laderate von 10 Wh und eine Spannung von 5 Volt angegeben, dann ist die Laderate entsprechend 10/5, also 2 Ah, bzw. 2000 mAh.

 

 

Lazy-Battery-Effekt

 

Lazy-Battery-Effekt bedeutet eine interne Verschlackung des Akkus, wodurch ein Kapazitätsverlust entsteht. Dieser Effekt tritt bei häufiger Teilentladung auf, also wenn der Akku nie komplett entladen, aber trotzdem immer wieder aufgeladen wird. Daraufhin lädt sich der Akku bei folgenden Aufladeprozessen nicht mehr vollständig auf, sondern nur noch soweit, wie der Akku in der Vergangenheit gebraucht wurde. Auch durch Aufladen mit zu niedrigem Strom kann der Effekt auftreten. Der Lazy-Battery-Effekt unterscheidet sich von dem klassischen Memory-Effekt nur darin, dass der Lazy-Battery-Effekt eher schleichend als abrupt auftritt. Er wurde in der Vergangenheit allerdings weniger bei Lithium-Akkus, sondern mehr bei Nickel-Cadmium-Akkus beobachtet. Dennoch lassen sich beide Effekte rückgängig machen, indem man den Akku mehrmals manuell oder über ein Schnell-Ladegerät hintereinander vollständig entlädt und auflädt.

 

 

Fazit

 

Zusammenfassend ist es nicht nur wichtig den richtigen und brauchbaren Akku zu kaufen, sondern mit ihm dann auch seines Typus entsprechend umzugehen und zu pflegen. Nachdem ihr also herausgefunden habt welcher Akku es sein soll, gilt es nachzuforschen, wie mit dem Akku umgegangen werden muss, damit seine maximale Leistung ausgeschöpft werden kann.

 

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