Konsumer Akku

Standard Akkus – deswegen sind sie so praktisch

Unterschied zwischen Batterie und Akku

Der Begriff „Batterie“ bezeichnet allgemein einen Energiespeicher, aber auch gleichzeitig einen nicht wieder aufladbaren Energiespeicher (Primärbatterie). Ob in einem Gerät eine nicht wieder aufladbare Primärbatterie (z.B. Langzeiteinsatz in der Armbanduhr) oder ein wieder aufladbarer Akku (etwa im Smartphone) Verwendung findet, ist vom Einsatz abhängig. Akkumulatoren (auch Sekundärbatterien oder Akkus) sind ladungsfähige Energiespeicher, die nach dem Gebrauch wieder aufgeladen und neu eingesetzt werden können.

Im Vergleich zu Batterien haben Akkus anfangs höhere Anschaffungskosten, weil man neben den Stromspeichern zusätzlich noch ein passendes Ladegerät kaufen muss. Der Ladezyklus von Akkus reicht normalerweise zwischen 100 und 1.000 Ladezyklen, moderne Akkus können auch bis zu 2.000 Mal aufgeladen werden. Werden Akkus nicht verwendet, verlieren sie bereits nach wenigen Monaten einen Großteil der Energie. Um eine Selbstentladung zu vermeiden, sollten Akkus nach spätestens sechs Monaten nachgeladen werden. Im Idealfall sollte der Akkustand stets zwischen 30 und 80 Prozent gehalten werden.

Die Vorteile von Akkus

Akkus haben insbesondere Vorteile bei der Verwendung von Geräten, die viel Strom verbrauchen, wie etwa Kinderspielzeug, Controller, Handys, Smartphones, Computer, etc. Akkus können problemlos mehrfach neu aufgeladen werden und haben deshalb eine lange Haltbarkeit. Außerdem kann man sie durch einen Zellentausch reparieren, wenn die Leistung nicht mehr den Anforderungen entspricht. Durch das Wiederaufladen schonen Akkus nicht nur die Umwelt, sondern auch den Geldbeutel. Gleichzeitig spart man Zeit, weil man nicht ständig neue Batterien einkaufen muss.

Die Standard-Akkus haben den großen Vorteil, dass sie überall dort eingesetzt werden können, wo sonst normale Batterien im Mignon o.ä. Format eingesetzt werden. Mit einer Ladestation können die Akkus wieder aufgeladen werden und sparen so nicht nur Geld, sondern auch wertvolle Ressourcen und schonen die Umwelt.

Verwendung von Standard-Akkus

Akkus werden überall dort eingesetzt, wo ein zeitweise oder gänzlich netzunabhängiger Betrieb von elektrischen und elektronischen Geräten benötigt oder gewünscht ist. Standard Akkus werden meist bei kleinen elektronischen Geräten/Gadgets eingesetzt. Aber sie kommen in anderer Form auch in komplett anderen Bereichen zum Einsatz. Bereiche für den Betrieb netzferner Verbraucher sind zum Beispiel Hütten in ländlichen Gegenden, die über Solarzellen, Wind- oder Dieselgeneratoren versorgt werden. Dazu gehören auch Telemetrie-Einrichtungen und Automaten, für die eine Netzanbindung zu kostenaufwendig ist.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet von Akkus sind die sogenannten Starterbatterien für die Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, Schiffen und Flugzeugen. Diese Fortbewegungs- oder Transportmittel können auch ausschließlich elektrisch mit sogenannten Traktions-Akkumulatoren (Traktionsbatterien) betrieben werden. Kommen Elektromotor und Verbrennungsmotor zum Einsatz, spricht man über Hybridantrieb. Beide Einsatzgebiete von Akkus (Hybridbatterie) erfahren zurzeit eine starke Entwicklung.

Wie funktionieren Akkus?

In einem Akku wird beim Aufladen elektrische Energie in chemische Energie gewandelt. Schließt man einen Verbraucher an, wird die chemische Energie wieder in elektrische Energie zurückgewandelt. Beim Aufladen und Entladen von Akkumulatoren wird Wärme freigegeben, wodurch die zum Aufladen aufgewandte Energie teilweise verloren geht. Das Verhältnis der entnehmbaren zu der beim Laden aufzuwendenden Energie ist der Ladewirkungsgrad. Die von einer elektrochemischen Zelle erreichte elektrische Nennspannung ist abhängig von der Art der verwendeten Materialien.

Optimale Nutzung und Lagerung von Akkus

Der richtige Umgang mit einem Akku ist entscheidend für eine lange Lebensdauer – während des Arbeitseinsatzes und auch bei der Lagerung. Zwar verliert ein Akku mit jeder Aufladung an Lebensdauer, er altert jedoch auch mit der Zeit. Das kann man nicht verhindern, aber wesentlich vermindern. Vor allem bei hohen Temperaturen reduziert sich die Lebenszeit, weshalb man Batterien und Akkus möglichst kühl lagern sollte. Ideal sind Temperaturen zwischen 15 und 18 Grad Celsius.

Will man einen Lithium-Ionen-Akku länger lagern, sollte man ihn bis zu etwa 50 bis 70 Prozent aufladen und dann in einem kühlen und trockenen Keller aufbewahren. Eine vor Licht geschützte Schublade erfüllt zur Not aber auch den Zweck. 

Längere Zeiten zwischen der Nutzung der eingelegten Akkus stellt heutzutage kein Problem mehr dar: Durch eine geringe Selbstentladung ist zwischenzeitliches Nachladen nicht mehr nötig.

Nach der Benutzung sollte man darauf achten, die Akkus nicht zu lange im entladenen Zustand zu lagern, weil dann die sogenannte Tiefentladung auftritt. Dabei sinkt die verbleibende Spannung im Akku so weit, dass das Ladegerät den Akku eventuell nicht mehr aufladen kann. Bei optimaler Nutzung und Lagerung lassen sich Akkus mehrere hunderte Male aufladen.

Was ist der „Memory-Effekt“?

Der sogenannte Memory-Effekt tritt insbesondere bei den früheren Nickel-Cadmium-Akkus auf, die ihre Leistung bei häufiger Teilentladung verlieren. Denn wenn Nickel-Akkus nicht beansprucht werden, werden sie sauer. Der Akku „merkt“ sich die verbrauchte Leistung und reduziert in der Folge das Speichervermögen. Die meisten heutigen Akkus sind nicht nur leistungsstärker als die früheren Nickel-Cadmium-Akkus, sondern bieten darüber hinaus den Vorteil, dass kein „Memory-Effekt“ mehr auftritt. Seit mehreren Jahren findet man in nahezu allen technischen Geräten ausschließlich Lithium-Ionen-Akkus, die nicht mehr über diesen Effekt verfügen.

Wann kommt es zum „Lazy-Battery-Effekt“ bei Akkus?

Gleiches gilt bei NiMH-Zellen, dabei spricht man vom sogenannten Lazy-Battery-Effekt. Dieser entsteht, genau wie der „Memory-Effekt“, durch häufiges Laden mit zu geringem Strom (zum Beispiel 0,1 C) oder wenn man vergisst, Akkus ab und an komplett zu entladen. In dem Fall bilden sich kleine Kristalle auf den Elektroden, was zur Folge hat, dass sich die Betriebszeit um bis zu 90 Prozent verkürzt, da der Innenwiderstand zunimmt und damit die Spannung bei Belastung zusammenbricht. Der „Lazy-Battery-Effekt“ tritt allerdings nicht so abrupt auf wie der „Memory-Effekt“.