Wissenswertes zu Lithium-Ionen-Akkus

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  • Der Litium-Ionen-Akku ist ein wichtiger Bestandteil eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs. Bei einem Verbrenner ist Benzin oder Diesel von Nöten - ein e-Fahrzeug erhält dank dem Akku die notwendige Energie. Derweil sind Li-Ionen-Akkus die Vorreiter in der Welt der Speicher, bestechen sie durch solide Leistungsfähigkeiten und Sicherheit. Gleichwohl bieten die Akkus im Gegensatz zu anderen Varianten eine gelungene Energiedichte, die von Kathodenmaterial (Kobaltoxid) unterstützt wird.

    Es gibt zahlreiche Unterarten


    Zur Familie der Litihum-Ionen-Akkus gehören viele verschiedene Arten. Für den Verbraucher sind diese Unterteilungen oft nicht von großer Bedeutung. Was interessant ist: Bis heute konnten sich die Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulatoren, die schlicht als Lithium-Polymer-Akkus bezeichnet werden, am meisten durchsetzen. Die Zellen sind hermetisch verschlossen. Somit ist ein unabhängiger Betrieb bei Temperaturen von minus 20 ° Celsius bis plus 60 ° Celsius möglich. Trotz dieser Temperaturunterschiede müssen Verbraucher beim Einsatz einige Nutzungshinweise beachten, um eine praktische Lebensdauer der Akkus zu gewährleisten.

    Lithum-Ionen-Akkus finden sich nicht nur in elektrischen Fahrzeugen wieder - sie sind schon lange in unserem Umfeld vorzufinden. Ob in Tablets, Smartphones, Digitalkameras, kabellosen Staubsaugern oder Notebooks: in vielen Bereichen des Alltags sind Li-Ionen-Akkus vorhanden. Mittlerweile finden sie sich auch in Kraftfahrzeugen an.

    Obwohl der Einsatz der Akkumulatoren alles andere als revolutionär ist, wurden in letzter Zeit dennoch Haltbarkeit als auch Sicherheit deutlich verbessert.

    Hinweise für den Anwender


    Die Lithium-Ionen sind klein und überaus agil. Sie gelten als Ladungsträger im Gesamtsystem. Für den Lösungsmittelbereich kommen Elektrolyte zum Einsatz, die jedoch brennbare Eigenschaften besitzen. Bei Fehlproduktionen kam es in der Vergangenheit zu Schäden, weshalb Rückrufaktionen vollzogen werden mussten. Aufgrund von Erneuerungen lassen sich indes derartige Vorkommnisse bestmöglich vermeiden.

    Wichtig für eine lange Lebensdauer ist die Einhaltung von Zyklen. Gemeint ist damit die Zeitspanne zwischen Aufladung und vollständiger Entleerung. Die ersten Li-Ionen-Akkus zeigten Schwächen nach Ablauf von drei Jahren auf. Mittlerweile ist sichergestellt, dass nicht die Zahl der Zyklen, sondern die Lagerbedingungen maßgeblich für eine lange Akkuhaltbarkeit ist.

    Neben der Art des Akkus sollte auch die Qualität ein ausschlaggebendes Kaufkriterium darstellen. Wie bei vielen Dingen des Lebens sollten Verbraucher die Akkus regelmäßig warten, um so die Lebensdauer zu erhöhen und Kapazitätsverluste zu minimieren. Wichtig ist bereits, die empfohlenen Umgebungstemperaturen einzuhalten. Mit Kapazitätsverlusten ist im Laufe der Jahre minimal zu rechnen. Das Oxidieren von Elektroden sowie chemische Veränderungen von Elektrolyten gelten mitunter als Ursache für den Alterungsprozess.

    Richtige Wartung von Li-Ionen-Akkus vornehmen


    Obwohl es Unterschiede zwischen den Akkus und Herstellern gibt, sollten Verbraucher auf ein paar allgemeine Tipps achten:
    • Die vollständige Aufladung überansprucht die Zellenspannung. Daher ist es ratsam den Ladestand stets zwischen 55 Prozent und 75 Prozent zu halten.
    • Eine selbständige Entladung kann aufgrund der Umgebungstemperatur aufkeimen. Als Richtlinie geben Experten 1 Prozent bei 5 ° Celsius und 30 Prozent bei 20 ° Celsius an.
    • Sowohl gelförmige als auch flüssige Elektrolyten dürfen bei Temperaturen von minus 25 ° Celsius nicht gelagert werden.
    Verbraucher sollten daher immer auf die Betriebs- sowie Umgebungstemperaturen achten. Kälte kann ein Absinken der Leistung bewirken, da sich die chemischen Prozesse verlangsamen. Gleichwohl spielen die Temperaturen bei der Aufladung ebenso eine eminente Rolle. Starke Kälte kann beim Ladevorgang auch die Akku-Alterung vorantreiben. Dieser Zustand kann anschließend nicht mehr kompensiert werden. Daher ist eine Aufladung von unter 0 ° Celsius stets u vermeiden. Im Umkehrschluss ist auch übermäßige Hitze für die Elektrolyten nicht förderlich. In diesem Fall zersetzen sich die Elektrolyten. Zwar betrifft dieser Passus nicht alle Systeme, kann aber verschiedene betreffen. Daher sollte dieser Punkt bei handelsüberlichen Akkus nicht außer Acht gelassen werden.

    Eine allgemein umfassende Grenze kann an dieser Stelle nicht genannt werden, da zahlreiche Faktoren wie z. B. Entladerate, ebenso maßgeblich sind. Mittlerweile setzen unerwünschte Faktoren, wie beispielsweise chemische Reaktionen, langsamer und deutlich weniger intensiv bei Lithium-Ionen-Akkus ein, wie noch vor einigen Jahren. Die Lebensdauer hat sich somit praktisch und zum Vorteil der Verbraucher erhöht.

    Was ist beim Recycling zu beachten?



    Da Li-Ionen-Akkus hochgiftig sind, ist eine Entsorgung über den Hausmüll nicht möglich. Hier ist ein fachgerechtes Recycling überaus wichtig. Zudem wird neben Lithium ebenso Aluminium, Kupfer nebst Kobalt wiederverwendet.