Das Wort Akku kommt von Akkumulator und bedeutet Sammler.
Der Akku besteht aus Zellen, die in der Lage sind, elektrische Energie zu speichern und wieder abzugeben.
Akkus gibt es in verschiedenen Größen. Für viele Anwendungen werden mehrere Zellen zu einem Paket (Akkupack) zusammengefasst, miteinander verbunden und in einem gerätespezifischen Gehäuse untergebracht.
Batterien und Akkus sind galvanische Elemente. Ein galvanisches Element besteht aus einem Behälter, in dem sich zwei Elektroden aus unterschiedlichen chemischen Substanzen befinden. Diese Elektroden werden voneinander isoliert (Separator). Damit eine elektrochemische Reaktion stattfinden kann, wird der Separator mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (Elektrolyten) getränkt. Elektrolyten sind meist Laugen, anorganische Säuren oder Salzlösungen.
Um ihre Funktionsfähigkeit zu prüfen werden alle Akku-Zellen während der Produktion geladen. Bis zum Verkauf vergeht meist einige Zeit und der Akku verliert teilweise seine Ladung. Laden Sie deshalb Ihre Akkus vor dem ersten Einsatz immer auf!
Im Gegensatz zu anderen Akkus sollten Ni-Cd-Akkus vor dem Ersteinsatz vollkommen entladen werden, um sie danach wieder aufzuladen. Der Memory-Effekt kann dadurch vermieden werden.
Akkus verschiedener Systeme, Kapazitäten und Hersteller sollten niemals zusammen verwendet werden. Die gemeinsame Nutzung von Akkus mit unterschiedlichen Ladezuständen ist genauso riskant. Der schwächste Akku reduziert die Gesamtleistung, es kommt zu Kapazitätsverlusten und im schlimmsten Fall zu einer Tiefentladung, die den Akku zerstören kann.
Das gemeinsame Laden von Akkus mit unterschiedlichen Ladezuständen kann auch die Akkus schädigen. Hochwertige Ladegeräte sind die Lösung! Sie überwachen jeden einzelnen Ladeschacht. Diese Funktion ermöglicht das gemeinsame Laden von Akkus mit verschiedenen Ladezuständen ohne schädigende Wechselwirkung.
Eine wiederaufladbare Zelle hat zwei Elektroden, eine positive Elektrode und eine negative Elektrode.
Die beiden Elektroden sind durch einen Separator voneinander isoliert.
Für eine elektrochemische Reaktion benötigen wir in den Elektroden und im Separator ein Elektrolyt (eine Flüssigkeit, die Leitsalze enthält).
Die Zelle braucht noch ein Gehäuse, bestehend aus dem Zellgefäß und dem Zelldeckel. Das Zellgefäß ist der negative Ableiter (der „Minuspol“ - Kathode), und der Zelldeckel ist der positive Ableiter (der „Pluspol“ - Anode).
Der kleine Akku ist damit fertig.
Zusammengefasst: Die Elektroden bestehen aus unterschiedlichen Materialien, die untereinander und mit Hilfe des Separators und eines Elektrolyten, elektrische Energie freisetzen.
Akkus und Batterien gehören nicht in den Hausmüll. Bei jedem Händler, der Batterien verkauft können Akkus zurückgegeben werden. Meist stehen dazu deutlich sichtbare Sammelboxen bereit. Auch Wirtschaftshöfe der Gemeinden nehmen Akkus zurück. Die Akkus werden nach der Abholung nach ihrer chemischen Zusammensetzung sortiert und anschließend recycelt. Viele der in Batterien und Akkus enthaltenen Metalle können wiederverwertet werden.
Symbol: C; Einheit: Amperestunde (Ah)
Die Kapazität ist jene Ladungsmenge, die ein Akku speichern kann. Sie wird in Amperestunden (Ah) gemessen.
Je höher die Kapazität, desto mehr Energie können Akkus zur Verfügung stellen.
Die tatsächliche Akku Kapazität ist von vielen Faktoren abhängig: vom Ladezustand, dem Entladestrom, der Geräteabschaltspannung, der Anzahl der Ladezyklen, der Temperatur, den Lagerbedingungen und insbesondere der Lagerzeit des Akkus.
Nickel-Metallhydrid-Akkus sind den unterschiedlichen Energieanforderungen moderner Geräte perfekt angepasst. Es gibt sie in verschiedenen Größen (Micro- oder Mignon-Zellen) und Kapazitäten von 600 mAh bis über 2700 mAh.
Hohe Ansprüche an einen Akku stellen Blitzlichtgeräte, MP3-Player und digitale Geräte, die mit einem Display arbeiten. Starke Akkus mit einer Kapazität bis 2100 mAh können ebenfalls Digitalkameras und MP3-Player, aber auch Spielzeugautos und Funkgeräte mit hohem Energielevel versorgen.
Akkus mit sehr hohen Kapazitäten (2700 mAh oder mehr) sind grundsätzlich nur für Geräte mit großem Energiebedarf und bei besonders intensiver Anwendung zu empfehlen, denn mit steigender Kapazität sinkt in der Regel auch die Anzahl möglicher Ladezyklen – und somit die Lebensdauer des Akkus.
Der Ni-MH-Akku bis 2200 mAh ist mit seiner etwas geringeren Kapazität und der langen Lebensdauer der perfekte Partner für häufig genutzte Geräte wie elektrische Zahnbürsten und tragbare CD-Player.
Mignon-Akkus mit einer Kapazität bis 1000 mAh sind beispielsweise sehr gut für schnurlose Telefone zu verwenden. Diese Akku Zellen haben zwar einen deutlich geringeren Energieinhalt, sind dafür aber für das Dauerladen bestens geeignet.
Micro-Zellen mit 900 mAh empfehlen sich für tragbare CD-Player, MP3-Player und Funkmäuse. Für Telefone, die mit Micro-Zellen betrieben werden, sind Ni-MH-Akkus mit einer Kapazität bis zu 900 mAh die richtige Lösung.
Über die Standardgrößen Micro und Mignon hinaus sind Nickel-Metallhydrid-Akkus auch in den Größen Mono, Baby und 9V erhältlich.
Die Dauer eines Ladevorgangs ist in erster Linie von der Kapazität des Akkus und vom Ladestrom des Aufladegeräts abhängig. Dauert das Aufladen in einem Standard-Ladegerät z.B. 14–15 Stunden, kann die Ladezeit mit einem beschleunigten Ladeverfahren auf 4–5 Stunden reduziert werden.
Mit einem Schnell-Ladegerät, das mit einem hohen Ladestrom arbeitet, ist der Akku bereits nach circa einer Stunde wieder einsatzfähig.
Jedoch sind der Schnell-Ladung technische Grenzen gesetzt, denn auf Dauer leiden Akkus unter zu hohen Ladeströmen.
Die jeweiligen Herstellerhinweise sollten beachtet werden.
Ein Akku kann bei richtigem Ladeverhalten Hunderte von Ladezyklen erreichen. Die Qualität des Ladegeräts ist jedoch ein wichtiger Faktor.
Moderne Ladegeräte verfügen über spezielle Funktionen und Abschaltvorrichtungen, wie z.B.: Timer, Überladungserkennung, Spannungsmessung oder eine Entladefunktion.
Ein gutes Ladegerät besitzt einen Prozessor, der den optimalen Ladevorgang für jeden Akku überwacht. Bei sehr guten Ladegeräten sind neben einer Temperaturkontrolle außerdem kleine Ventilator-Kühlsysteme integriert. Diese kontrollieren und regulieren die Erwärmung des Akkus beim Ladevorgang.
Hinweis: das verkehrte Einsetzen eines Akkus in das Ladegerät kann einen Akku zerstören – Qualitäts-Ladegeräte sind deshalb mit einem Verpolschutz ausgestattet.
Ein Ladegerät sollte über bestimmte Abschalt- und Überwachungsmechanismen verfügen:
- Absolute Temperaturüberwachung: Die Temperatur der wiederaufladbaren Batterie wird hierbei gemessen. Steigt diese z. B. über 70 °C an, schaltet das Ladegerät ab.
- Relative Temperaturüberwachung: Hier registriert ein Temperatursensor den schnellen Anstieg der Temperatur, ein Indiz dafür, dass der Akku voll ist.
- Spannungsmessungs-Verfahren (Minus-Delta-U Verfahren): Bei diesem verbreitesten Verfahren wird die Tatsache ausgenutzt, dass bei einem Ni-Cd- oder Ni-MH-Akku die Zellenspannung leicht zurückgeht (-Delta U), sobald die Zelle voll geladen ist. Diese Abschaltung funktioniert wesentlich genauer als die Timer-Abschaltung.
Lithium-Ionen-Akkus besitzen eine hohe Energiedichte, kurze Ladezeiten, keinen Memory Effekt und haben ein geringes Gewicht. Diese Akkus sind jedoch teurer als Ni-MH-Akkus und benötigen eine spezielle Ladetechnik.
Li-Ion-Akkus haben eine höhere Spannung als Ni-MH Akkus und benötigen aus Sicherheitsgründen eine Schutzelektronik.
Besonders geeignet sind Li-Ionen Akkus für moderne Geräte, wie: Notebooks, Mobiltelefone, Digitalkameras und Camcorder.
Die jüngste Akkutechnologie mit höchster Energiedichte ist ähnlich dem Li-Ionen Akku.
Jedoch enthält der Lithium-Polymer-Akku keinen flüssigen Elektrolyten, sondern einen auf Polymerbasis (feste, gelartige Folie).
Durch diesen neuartigen Zellaufbau ist der Akku flexibel formbar - auch sehr flache Akkus sind herstellbar.
Lithium-Polymer-Akkus zeichnen sich auch durch das sehr geringe Gewicht aus und benötigen eine eigene Ladetechnik.
Wenn ein Nickel-Cadmium-Akku mehrfach nicht vollständig entladen wird, kommt es zu Materialveränderungen in der negativen Elektrode, die einen Kapazitätsverlust bewirkt. Dies ist der Memory-Effekt - der Akku kann weniger Energie freisetzen und seine Leistungsfähigkeit sinkt. Ni-Cd-Akkus sollten deshalb vor einen neuen Aufladevorgang gelegentlich komplett entladen werden.
Nickel-Metallhydrid-Akkus haben diesen Memory-Effekt nur in abgeschwächter Form als Lazy-Battery-Effekt mit geringeren Kapazitätsverlusten. Durch das sogenannte „Zykeln“, ein mehrmaliges vollständiges Auf- und Entladen, werden betroffene Akkus wieder regeneriert und erhalten ihre Leistungsfähigkeit zurück - z.B.: Ladegeräte mit Entladefunktion.
Über einen längeren Zeitraum sollten keine entladene Akkus im eingeschalteten Gerät belassen werden. Es kann zu einer Tiefentladung kommen, die ein Wiederaufladen des Akkus unmöglich macht. Akkus, die längere Zeit nicht verwendet werden, sollten immer außerhalb des Geräts im geladenen Zustand gelagert werden. Auch ausgeschaltete Geräten verbrauchen einen geringer Strom, dies führt zur Selbstentladung des Akkus und im schlimmsten Fall zur Tiefentladung.
Akkus sollten an kühlen, trockenen Plätzen ohne direkte Sonneneinstrahlung gelagert werden - für eine lange Lebensdauer und anhaltende Höchstleistung.
Im Gegensatz dazu führen hohe Temperaturen zur Selbstentladung von Akkus und zur Verkürzung der Lebensdauer.
Nickel-Cadmium-Akkus sind robust und kältefest, für hohe Ströme konzipiert und besitzen eine lange Lebensdauer.
Der hohe, schädliche Cadmium-Anteil empfiehlt den Umstieg auf die umweltfreundlichere und zudem leistungsstärkere Ni-MH-Technologie.
NiCd-Verbot:
Zum 31.12.2016 ist eine Änderung in der RiLi 2015/56/EU in Kraft getreten, die das Neu-in-Verkehr-Bringen von Cadmium-Akkumulatoren für Elektrowerkzeuge verbietet. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass es in diesem Jahr (2017) dennoch erlaubt sein wird, die in der EU verfügbaren Lagerbestände abzuverkaufen. Nach dem Abverkauf dieser Lagerbestände können wir Ihnen daher keine cadmiumhaltigen Akkumulatoren für Elektrowerkzeuge anbieten.
Nickel-Metallhydrid-Akkus besitzen eine lange Lebensdauer. Diese Akkus sind extrem belastbar und verfügen im Vergleich zum Nickel-Cadmium-Akku über einen bis zu vierfach höheren Energieinhalt.
Aus diesem Grund sind diese Akkus besonders für energieintensive Anwendungen geeignet (hoher Stromfluss).
Zwei Ni-MH-Akku Varianten:
- Traditionelle Akku-Technologien, die eine große Bandbreite an verschiedenen Kapazitäten bieten und selbst bei intensiver Nutzung höchste Energieansprüche erfüllen.
- Ready-to-use-Konzepte, wie: XCell-Innovate Akkus, die die Vorzüge von Akkus mit denen von Batterien kombinieren. Diese Akkus zeichnen sich durch einen hohen Anwendungskomfort, eine besonders lange Lebensdauer und einer vielseitigen Einsetzbarkeit aus.
Akkus besitzen eine natürliche Selbstentladung, die dazu führt, dass sich bei einer Nichtnutzung von drei Monaten die ursprüngliche Ladung um rund die Hälfte reduziert. Konventionelle Akkus sollten daher nach dem Kauf als Erstes aufgeladen werden, obwohl sie bereits während der Produktion vom Hersteller geladen wurden.
Bei den neu konzipierten Ready-to-use-Technologien wie dem Sanyo Eneloop-Konzept verbinden sich die Vorteile von Akkus mit jenen von Batterien. Durch die geringe Selbstentladung sind sie nach dem Kauf sofort einsatzbereit und bewahren auch nach langer Lagerung im geladenen Zustand den Großteil ihrer Energie.
Die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Selbstentladung. Es sollten daher Akkus kühl gelagert werden.
Ein Temperaturreduktion von 10 °C halbiert die Selbstentladung und verdoppelt die mögliche Lagerzeit.
Die Spannung wird in Volt angegeben. Ni-Cd- und Ni-MH-Rundzellen haben eine Nennspannung von 1,2 Volt, Li-Ion Zellen 3,6V und Li-Po Zellen 3,7V.
Mit der geringeren Spannung der Ni-Cd und Ni-MH Zellen laufen auch Akkugeräte, die für 1,5 Volt Batteriespannung vorgesehen sind einwandfrei. Mehrere in Reihe oder parallel geschaltete 1,2 Volt Zellen passen Spannung und Kapazität des Akkus an die Erfordernisse des Gerätes an.
Symbol: I; Einheit: Ampére (A)
Wird ein Verbraucher an die Zellen angeschlossen, so schließt sich der Stromkreis und es fließt Strom.
Die Stromstärke ist abhängig vom Verbraucher (der Last) und vom Innenwiderstand der Batterie.
Die Tiefentladung eines Akku-Packs liegt unter 0,8 V/Zelle. In diesem Zustand kann sich die Polarität einer Zelle umkehren.
Durch zyklisches Laden und Entladen bilden sich unterschiedliche Kapazitäten der einzelnen Zellen im Pack. Das heißt: die schwächste Zelle im Akku-Pack erreicht die Entladeschlussspannung früher als die anderen Zellen. Es kommt zur Tiefentladung für diese Zelle, und somit besteht die Möglichkeit einer Umpolung. Wenn man versucht leeren Akkus Strom zu entnehmen verstärkt sich diese Polaritätsumkehr.
Es empfiehlt sich daher bei längerer Nichtbenutzung, die Akkus aus dem Gerät zu nehmen.
Es gibt hauptsächlich zwei Zelltypen: die Rundzelle und die prismatische Zelle.
Die Elektroden werden bei den Rundzellen mit den Separatoren aufgewickelt, während bei den prismatischen (eckigen) Zellen die Elektroden aus flachen Platten bestehen.
Die höhere Energiedichte haben Rundzellen, da hier die größtmögliche Elektrodenoberfläche auf kleinstem Raum untergebracht werden kann. Rundzellen sind deshalb platzsparender.
Prismatische Zellen findet man fast ausschließlich in fertigen Akku-Packs bestimmter Geräte.
Öffnungszeiten:
Mo, Fr: 08:00 - 12:00
Di, Do: 13:00 - 18:00
Mi, Sa: geschlossen
