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28.05.2006

Dem Akku auf die Sprünge helfen

Tutorial: Akkus pflegen, aber richtig

Michael Knott

Leider sind Nickel-Metallhydrid-Akkus extrem anfällig: Durch den Wasser-Anteil verlieren sie bei Temperaturen kurz vor und jenseits des Gefrierpunktes massiv an Leistung: Die chemische Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff wird behindert. Zudem mögen Ni-MH-Akkus es nicht, wenn sie Über- oder Tiefentladen werden: Die Grenzen der chemischen Reaktion werden erreicht, eine Pufferzone soll zwar eigentlich das schlimmste verhindern. Da der Akku jedoch nie vollständig "dicht" und Wasserstoff wie Sauerstoff höchst reaktive und flüchtige Elemente sind, verliert der Akku sie mit der Zeit. Sauerstoff und Wasserstoff reagieren mit den Metallanteilen der Zelle und der Umgebungsluft, wodurch der Akku je nach Verarbeitungsqualität recht schnell an Kapazität verlieren kann.

Pflege fast unmöglich

Eine Pflege des Nickel-Metallhydrid-Akkus ist kaum möglich. Ist er einmal defekt, helfen keine Belebungs-Maßnahmen: Der Akku ist reif für den Sondermüll. Pflegemaßnahmen sind eine vorsichtige Be- und Entladung, die nicht an die Kapazitätsgrenzen stößt. Das heißt: Der Akku sollte niemals voll ent- und geladen werden. Leider sind auch hier die Ladegeräte nicht unbedingt hilfreich: Ein schlechtes Powermanagement in Ladegerät, Laptop, Handy und Digitalkamera kann dem Akku in kürzester Zeit, schon nach unter 50 Ladezyklen, den Garaus machen.

Plötzlicher Akku-Tod: Der Lithium-basierte Akku

Der Lithium-Ionen-Akku und seine Weiterentwicklung, der Lithium-Polymer-Akku, sind die modernste käufliche Form des Akkus. Fast alle modernen Geräte verfügen zurzeit über eine entsprechende Energiequelle. Die Vorzüge dieses Akku-Typs liegen auf der Hand: Anders als der Ni-Cd-Akku haben sie keinen Memory-Effekt, anders als die Ni-MH-Akkus sind sie robuster, was Umgebungs-Temperaturen und Ladefehler angeht. Zudem haben sie eine höhere chemische Stabilität und damit Lebensdauer. Der Hauptgrund für ihren aktuell breiten Einsatz ist jedoch die Tatsache, dass sie viel Leistung auf kleinem Raum bieten. Dadurch eignen sie sich perfekt für den Einsatz in Laptops, Digitalkameras, PDAs und Handys.

Die Vorzüge der Lithium-Ionen-Akkus gegenüber Nickel-Metalhydrid-Energieträgern sind nämlich vergleichsweise gering: Auch ein Lithium-Ionen-Akku kann keine tiefen Temperaturen leiden. Ab -25° Celsius ist auch beim Lithium-Ionen-Akku Schluss. Auch Über- und Tiefentladung kann der Lithium-Ionen-Akku nicht leiden. Sie beschleunigt wie beim Ni-MH-Akku die chemische Alterung. Der Lithium-Ionen-Akku lebt also davon, dass er nur kurz geladen werden muss und bei geringen Ladezeiten theoretisch kaum Kapazität einbüsst, was ein weiterer perfekter Grund für die Nutzung in Laptops, Handys und MP3-Playern sein sollte.

Chemische Reaktion

Kapazitätsverlust kommt dummerweise dennoch vor: Genau wie beim Nickel-Metallhydrid-Akku altert die Zelle chemisch. Das Problem ist, dass sich die im Akku verbaute Elektrode aus Lithium-Verbindungen oder Graphit durch die Ladezyklen nach und nach auflöst. Irgendwann ist sie so weit "ausgewaschen", dass sie nicht mehr genug Ionen liefern kann. Ionen, also elektrisch geladene Teilchen, sind für die Spannung im Lithium-Ionen-Akku verantwortlich. Fällt der Wert der abgegebenen Ionen, fällt auch die Leistung. Unterschreitet diese einen bestimmten Wert, wird die Zelle unbrauchbar. Das kann nach Jahren des problemlosen Betriebs innerhalb weniger Ladezyklen der Fall sein.

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