Werkzeugakkus

Was bedeutet Li-ionen? Was ist das Besondere an diesen Akkus? Noch ein paar infos über die Lebensdauer.

Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?

Akkus werden überall da verbaut, wo die Geräte netzungebunden, flexibel und trotzdem langlebig sein sollen. Im Gegensatz zu einer Batterie kann ein Akku wieder aufgeladen werden, weswegen er als umweltfreundliche Alternative zu klassischen Ni-Cd-Batterien gilt. Außerdem ist er kostengünstig, denn seine Lebensdauer liegt meist höher, als die der eigentlichen Geräte, in denen er benutzt wird.

Der heute gebräuchlichste Akku ist der Lithium-Ionen-Akku, der aber nur umgangssprachlich als solcher bezeichnet werden kann, da diese Form der Bezeichnung die Unterscheidung des Elektrodenmaterials außer Acht lässt. In Wahrheit verbergen sich hinter den Lithium-Ionen-Akkus eine ganze Reihe unterschiedlicher Architekturen, die jedoch alle auf Lithium-Basis arbeiten. Allgemein wird die Stoffkombination aus Lithium und Kobaltoxid als Li-Ion bezeichnet, weil diese Architektur in den meisten Gegenständen zum Einsatz kommt. Unter anderem findet man diese Akkus in Handys und Kameras oder als Werkzeugakkus für Heimwerker und Außendienstmonteure.

Das Wirkprinzip der Lithium-Akkumulatoren ist ähnlich dem von Ni-Cd- oder Blei-Akkus. Dabei wandern die Ionen je nach Anwendung – also laden oder entladen – durch das Elektrolyt und nehmen dabei auf atomischer Ebene Elektronen auf oder geben sie ab. Die Ionen selber verbleiben dabei in neutraler Ladung. Die abgegebenen Elektronen wandern durch den Stromkreis und werden an dessen Ende vom Übergangsmetall aufgenommen, um auf ihre erneute Abholung durch die Ionen zu warten. Im Gegensatz zu sogenannten “nassen” Akkus funktioniert der Li-Ionen-Akkumulator mit feststöfflichen Elektrolyten, meist Ethylencarbonat, weswegen bei etwaiger Beschädigung keine gesundheitsschädlichen wässrigen Lösungen austreten können.

Vorteile gegenüber anderen Akkus

Als die Akkus in den frühen 2000er Jahren ihren Siegeszug bei Elektronikartikeln antraten, wurde hauptsächlich auf die Nickel-Kadmium-Stoffkombination gesetzt. Diese hatten jedoch einen entscheidenden Nachteil, den die Lithium-Akkus komplett ausmerzen konnten: den “Memory-Effekt”. Durch teilweise Ladung und Aufladung wurden bei den älteren Modellen chemische Veränderungen beobachtet, die eine Kristallisierung der Ionen zur Folge haben. Dies ist zunächst nicht schlimm, da die Ionensättigung meist höher liegt als ihr eigentlicher Gebrauch. Nach einiger Zeit kann vom Nutzer aber beobachtet werden, dass die Entladung deutlich schneller vonstattengeht und die Aufladung mehr Zeit benötigt. Auch die abgegebene Spannung verringert sich pro Zyklus, weswegen am Ende nicht mehr genug Energie übrig ist, um das Gerät ausreichend zu versorgen.

Durch das Wegfallen des Memory-Effekts und der intelligenten Eigenverwaltung der Zellen durch den Akku ergibt sich für die meisten Li-Ionen-Akkus eine etwa dreifach höhere Lebensdauer, als bei Ni-Cd-Akkus gleicher Energiedichte. Dies kommt vor allem den Werkzeugakkus zugute, denn sie sind meist länger im Gebrauch als allgemein benutzte Elektronikartikel. Weiterhin sind die heutigen Li-Ionen-Akkus mit intelligenten Schaltkreisen ausgestattet, die ein Überladen verhindern, weswegen sie auch am “Dauerstrom” betrieben werden können. Alles in allem ist der Li-Ionen-Akku also den älteren Modellen immer vorzuziehen.