Sie sind im Ausland auf dem Weg zu einem wichtigen Termin. Schnell wollen Sie noch ein paar Daten checken. Doch Ihr Notebook streikt: Der Akku ist leer. Das Ladegerät für den Akku wurde natürlich vergessen – es hätte auf Grund der fremden Steckernorm auch nicht viel gebracht. Eine ärgerliche Situation, die Sie mit ein paar einfachen Maßnahmen weitgehend verhindern können. Die folgenden Tipps zeigen Ihnen, welcher Akku-Typ für welches Gerät am besten geeignet ist, wie Sie den Verschleiß vermindern und Ihren Akkus neue Lebenskraft einhauchen .
Akku ist nicht gleich Akku Ein Akkumulator (kurz Akku) bzw. eine Sekundärbatterie ist nichts anderes als ein elektro-chemisches System. Es besteht aus Zellen, die Strom in Form chemischer Energie speichern (aufladen) und wieder als elektrische Energie abgeben (entladen). Charakteristische Merkmale wie Lebenserwartung, Selbstentladung und Kapazität hängen von der chemischen Zusammensetzung des Akkus ab. Heute sind vor allem vier Typen anzutreffen.
Der Nickel-Kadmium-Akku (NiCd) zählt zu den Veteranen. Er zeichnet sich durch eine lange Lebenserwartung, hohe Robustheit und schnelle Ladezeiten aus. Niedrige und hohe Temperaturen können ihm während der Betriebsphase weniger anhaben als anderen Akkus. Der Nachteil: Kadmium ist ein schädliches Umweltgift. Außerdem sind NiCd-Akkus besonders anfällig für den berüchtigten Memory-Effekt, haben eine geringe Energiedichte und eine hohe Selbstentladung. Bild: akkutypen
©2014
Nickel -Metallhydrid-Akkus (NiMH) sind die Nachfolger der NiCd-Akkus. Sie kennen nur noch einen schwachen Memory-Effekt (manchmal auch Lazy-Battery-Effekt genannt) und weisen eine höhere Energiedichte auf. Positiv ist der Verzicht auf hochgiftige Metalle. Dafür verträgt er weniger Ladezyklen als der NiCd-Akku. Dies muss sich aber nicht unbedingt bemerkbar machen: Selbst bei täglichem Gebrauch hält ein Akku mit mehreren hundert Ladezyklen bis drei Jahre.
©2014
Der Lithium-Ion-Akku (Li-Ion) hat eine geringe Selbstentladung und eine hohe Energiedichte. Er kann damit bei gleicher Größe mehr Energie speichern als die älteren NiCd- und NiMH-Akkus. Auch vom Memory-Effekt bleibt er verschont, was ihn pflegeleicht macht. Die hohe Energiedichte hat ihren Preis: Der Li-Ion-Akku ist teurer als seine Vorgänger. Zu schaffen macht ihm außerdem der Verfall durch Oxidation. Seine Kapazität nimmt deswegen schon nach zwei bis drei Jahren drastisch ab – auch wenn er nicht benutzt wird.
Der Lithium-Ion-Polymer-Akku (Li-Ion-Poly) ist ein vergleichsweise jungen Produkt. Anders als der Li-Ion-Akku verwendet er keine flüssigen Elektrolyten. Dadurch kann auf das stabile Schutzgehäuse aus Metall verzichtet werden. Der Vorteil sind freiere Bauformen und leichtere Akkus. Ansonsten entspricht er dem Li-Ion-Akku.
Bevor wir Ihnen auf den nächsten Seiten sagen, wie Sie Ihre Akkus optimal nutzen und deren Lebensdauer verlängern, werfen wir auch der nächsten Seite noch einen Blick in die Zukunft.
©2014
Selbst die neuen Lithium-Ion-Akkus haben eine zu kleine Energiedichte, um Energiefresser wie Notebooks stundenlang ohne Stromanschluss zu betreiben. Deswegen sind die Forscher eifrig auf der Suche nach neuen besseren Technologien. Am viel versprechendsten sind so genannte Methanol-Brennstoffzellen. Sie bestehen aus einer Mischung aus Wasser, Sauerstoff und Methanol.
Sie sollen in den nächsten Jahren Betriebszeiten von bis zu 40 Stunden ermöglichen. Momentan benötigen sie aber noch zu viel Platz, um sich sinnvoll einsetzen zu lassen. So stellte die Firma NEC vor einigen Monaten den Prototyp einer Methanol-Brennstoffzelle mit einem Volumen von 300 Kubikzentimetern vor: Er liefert für fünf Stunden Strom.. Prototyp von NEC: Die Brennstoffzelle ist integriert, der Behälter dient nur zum Auffüllen
Es gibt bislang noch keine perfekte Sekundärbatterie. Auch ältere Akku-Typen bieten für bestimmte Geräte Vorteile. Je nach Budget spielt auch der Preis eine Rolle. Zudem muss es nicht immer ein Original-Akku sein. Allerdings ist bei Drittanbietern auch Vorsicht geboten, da diese manchmal qualitativ ungenügend sind – was durchaus gefährlich sein kann. Manchmal bleibt einem aber keine Wahl: Gewisse Geräte wie Handys, Notebooks oder einige Digicams unterstützen nur einen ganz bestimmten Akku-Typ.
Flexibler sind Sie bei Geräten, die sich auch mit herkömmlichen AA-Batterien betreiben lassen, also z.B. Walkmans, Radios oder CD-Player. Hier können Sie Akkus in normaler Batterieform einsetzen. Die günstigen NiCd-Akkus sollten, selbst wenn Sie noch einige bei sich herumliegen haben, wenn möglich nicht mehr verwendet werden. Das giftige Kadmium schadet nämlich bei nicht fachgerechter Entsorgung der Umwelt, weswegen das Europäische Parlament eine Richtlinie angenommen hat, die Batterien und Akkumulatoren mit mehr als 0,002 Gewichtsprozent Cadmium verbietet . Ein weiterer großer Nachteil ist die geringe Energiedichte.
Ganz kann leider nicht auf sie verzichtet werden. So eignet sich die NiCd-Technologie auf Grund ihres geringen Innenwiderstands bei hohen Belastungen sehr gut für Geräte wie Elektrowerkzeuge und Fotoblitze, die hohe Ströme benötigen.
Die Wahl zwischen Nickel-Metallhydrid-oder Lithium-Ion-(Polymer)-Akku entscheidet sich einerseits an der Kostenfrage: So sind Letztere teurer als Vertreter der NiMH-Familie. Zu bedenken gilt aber, dass bei Nickel-Metallhydrid-Akkus eventuell zusätzlich ein spezielles Ladegerät gekauft werden muss.
Wer andererseits Wert auf eine pflegeleichte Sekundärbatterie mit hoher Energieleistung und geringem Gewicht legt, entscheidet sich besser für einen Lithium-Ion-Akku. Letztere sind beispielsweise ideal für energiehungrige Geräte wie Notebooks.Die Li-Ion-Poly-Technologie unterscheidet sich bezüglich ihrer Energieeigenschaften nicht von Lithium-Ion-Akkus. Sie ergeben vor allem dort Sinn, wo flexible, leichte Bauformen gebraucht werden, z.B. bei Handys und Smartphones.
Selbstentladung Durch chemische Prozesse entladen sich Akkus stetig. Die Selbstentladung ist nicht nur vom Akku-Typ, sondern auch von der Temperatur abhängig. Je wärmer die Umgebung, desto höher die Selbstentladung.
Kapazität Die Kapazität sagt aus, wie lange der Akku eine bestimmte Menge Strom liefern kann. Sie wird in Milli-Ampère-Stunden (mAh) oder Ampère-Stunden (Ah) angegeben.
Memory-Effekt In Akkus, die längere Zeit nur teilweise entladen werden, lagern sich kleine Kristalle auf den Elektroden ab. Dadurch verringert sich die Kapazität des Energiespenders. Der Memory-Effekt ist vor allem bei Nickel-Kadmium-Akkus verbreitet. Nickel-Metallhydrid-Akkus kennen ihn nur schwach. Bei der Lithium- Ion-Technologie kommt er nicht vor. Er kann mit mehrmaligem Laden/Entladen meist wieder rückgängig gemacht werden.
Energiedichte Die Energiedichte wird in Wattstunden pro Kilogramm angegeben (Wh/kg). Sie beschreibt, wie viel Energie in einem Akku enthalten ist. Je höher der Wert, desto länger läuft ein Akku.
Innenwiderstand Ein niedriger Innenwiderstand bedeutet große Belastbarkeit. Bei einem sehr hohen Innenwiderstand macht hingegen ein Akku sehr schnell schlapp.
Tiefentladung Wird ein Akku so lange verwendet, bis er völlig leer ist, droht Tiefentladung und damit Auslaufgefahr. Tiefentladene Zellen können nicht mehr regeneriert werden. Neuere Geräte bieten Schutz vor dieser Gefahr: Sie schalten bereits aus, bevor der Akku vollständig entladen ist.
Mit der richtigen Wartung verlängern Sie die Lebensdauer Ihres Akkus. Auf Grund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung erfordert jeder Typ eine andere Behandlung. Sie finden die Pflegetipps deshalb nach Nickel- und Lithium-Technologie geordnet. Zwei allgemeine Tipps vorweg: Stecken Sie keine Akkus unterschiedlichen Typs, Marke oder Ladung in dasselbe Geräte. Sonst ist das Risiko groß, dass einem Energiespender eher der Schnauf ausgeht als dem anderen. Die Folge: Es kann zu einer Tiefentladung und zum Auslaufen des Akkus kommen. Die gleiche Gefahr droht, wenn die Energieträger nicht polrichtig eingesetzt sind.
Tragen Sie Akkus nicht lose in der Hosentasche herum. Kommen die Kontakte mit metallischen Gegenständen oder gegenseitig in Berührung, besteht Kurzschlussgefahr. Achten Sie beim Einsetzen der Akkus auf saubere Kontaktflächen.
Nach dem Kauf Entladen Sie den Akku die ersten Fünf Mal weitgehend und laden Sie ihn erst dann wieder auf. Dadurch hält die Sekundärbatterie später ihre maximale Kapazität länger. Der Vorgang ist mit dem Einfahren eines Autos vergleichbar (wobei es für moderne Autos keine Einfahrvorschriften mehr gibt, sondern nur noch Einfahrempfehlungen).
Richtig laden/entladen Nickel-Akkus sollten nicht jedes Mal aufgeladen werden, wenn sie erst halb leer sind. Benutzen Sie die Energiespender so lange, bis sich erste Ansätze von Energieschwäche zeigen. So vermeiden Sie den lästigen Memory-Effekt. Dieser tritt vor allem beim NiCd-Typ sehr häufig auf.
Warten Sie beim Entladen aber auch nicht, bis der alte Walkman total aussteigt. Unterschreitet ein Akku eine bestimmte Spannung, besteht die Gefahr der Tiefentladung. Neuere Notebooks und Handys haben hingegen eine Sicherung und schalten sich aus, bevor der Akku vollkommen leer ist.
©2014
L adegerät Memory-Effekt und Tiefentladung können Sie mit einem Schnellladegerät verhindern, das über eine Lade-Entlade-Funktion verfügt. Ein weiterer Vorteil: Die Sekundärbatterie ist in weniger als einer Stunde wieder voll. Um dem Memory-Effekt ganz den Garaus zu machen, muss der Lade-Entlade-Zyklus mehrmals ausgeführt werden. Dieser Vorgang wird auch Auffrischen genannt. Verwenden Sie nur Ladegeräte, die für den jeweiligen Akku-Typ geeignet sind. Sehr hohe Temperaturen (über 45 Grad Celsius) können den Energiespendern schaden. Meiden Sie deshalb Ladegeräte, welche die Akkus zu stark erhitzen. Die ideale Ladetemperatur liegt zwischen 10 und 25 Grad.
Lagerung Wenn Sie den Akku längere Zeit nicht gebrauchen, sollten Sie ihn aus dem Gerät entfernen und ihn in einem kühlen Raum lagern – geeignet ist beispielsweise der Keller. Zu hohe Temperaturen verstärken die Selbstentladung, allzu niedrige verringern die Kapazität. Tiefe Temperaturen sind aber weniger schlimm, da sich die Kapazität bei Raumtemperatur wieder regeneriert. Damit es zu keiner Tiefentladung kommt, sollten die Akkus beim Einlagern einen Ladezustand von 50 bis 80 Prozent aufweisen. Überprüfen Sie nach ca. sechs Monaten den Ladezustand.
Nach dem Kauf Auch bei diesen Akku-Typen verbessern Sie mit einer Initialladung die Funktionsfähigkeit. Hier reichen jedoch bereits zwei bis drei Lade-Entlade-Zyklen.
Richtig laden/entladen Li-Ion-Akkus sind viel pflegeleichter als die Nickel-Typen. Sie können in jedem Zustand aufgeladen werden und brauchen keine ständige Auffrischung. Es empfiehlt sich dennoch, nach einigen Monaten den Akku bis auf zirka 20 Prozent Leistungsfähigkeit zu benutzen.
Der Grund Mit der Zeit beginnt in einigen Geräten die Elektronik für die Energieanzeige falsche Werte zu liefern. Mit dem fast vollständigen Entladen wird die Anzeige wieder geeicht. Auch Li-Ion-(Poly)-Akkus fühlen sich bei Raumtemperatur am wohlsten. Eine Schnellladung ist nicht möglich, sie brauchen ca. drei Stunden, bis sie wieder die volle Energie liefern. Li-Ion-Akkus benötigen kein spezielles Ladegerät, da die Ladeelektronik bereits integriert ist.
Lagerung Lithium-Ion-Akkus sind eigentlich nicht für eine Lagerung geeignet: Sie altern durch Oxidation und verlieren dadurch ständig an Kapazität Kapazität. Kaufen Sie deshalb keine Li-Ion-Energiespender, die älter als sechs Monate sind. Fragen Sie den Händler nach dem Herstellungsdatum: Es ist jeweils nur codiert auf dem Akku angegeben. Brauchen Sie Ihr Notebook für eine längere Zeit nicht, droht in manchen Fällen eine Tiefentladung. Verwenden Sie deshalb das Gerät zumindest alle paar Monate.
Hitze ist für Li-Ion-Akkus Gift. Sie steigert nicht nur die Selbstentladung, sondern auch den Verfall. Lassen Sie deshalb Ihr Handy im Hochsommer nie im Auto liegen. Genauso schädlich ist es, wenn Sie Ihr Notebook mit eingebautem Akku ständig an der Steckdose angeschlossen haben. Der Rechner kann sich dabei auf Temperaturen von bis zu 60 Grad Celsius erhitzen. Außerdem wird durch das stetige Aufladen die Zahl der Ladezyklen und damit die Lebensdauer vermindert.
Entsorgung Akkus gehören wie Batterien nicht in den Haushaltsabfall – egal, um welchen Typ es sich handelt. Bringen Sie ausgelaugte Energiespender zu einer Sammelstelle oder geben Sie diese am Verkaufsort zurück – es besteht eine Rücknahmepflicht. Basteln Sie keinesfalls an Akkus herum. Lithium-Ion-Akkus enthalten ätzende und leicht entflammbare Substanzen. Nicht weniger gefährlich sind die hochgiftigen Nickel-Kadmium-Akkus.
Nichts ist ärgerlicher, als wenn das Handy unterwegs den Geist aufgibt oder das Notebook bereits nach einer halben Stunde Zugfahrt schlappmacht. Mit ein paar einfachen Stromspartricks können Sie die Betriebsdauer Ihrer Geräte verlängern:
Handy Deaktivieren Sie beim Handy Zusatzfunktionen wie Hintergrundbeleuchtung, Vibration und Tastentöne. Spiele und Kamerafunktion machen zwar Spaß, sind aber auch veritable Energiefresser. Schalten Sie das Mobiltelefon nicht mehrmals am Tag ein und aus. Die Netzsuche verbraucht viel Leistung. Benutzen Sie Letztere nur, wenn unbedingt nötig. Über Nacht sollten Sie das Handy jeweils ausschalten. So sparen Sie Strom. Wird beim Telefonieren die Handy-Antenne verdeckt, geht wertvolle Energie für die zusätzlich benötigte Sendeleistung verloren.
Notebook Die meisten Chip-Hersteller bieten spezielle Laptop-Prozessoren an. Sie sind energiefreundlicher als die Desktop- Modelle. Schließen Sie Programme, die Sie nicht unbedingt benötigen, und verzichten Sie auf stromhungrige Anwendungen wie Musik hören oder DVDs schauen. Reduzieren Sie die Hintergrundbeleuchtung des Flachbildschirms soweit möglich. Externe Geräte und Erweiterungskarten beziehen ihre Energie teilweise vom Notebook. Lassen Sie diese nur angeschlossen, wenn Sie sie wirklich brauchen. Einige Notebooks werden mit zwei Akkus geliefert. Je nach Modell lohnt sich auch der Kauf eines Akkus mit höherer Energiedichte.
Lese-Tipp für noch mehr Akku-Wissen: So hält Ihr Akku länger .
Link-Tipps: Zinnikers Batterie- und Akku-Seiten, betrieben von ETH-Dozent Dr. Rolf Zinniker .
Sehr informative englischsprachige Website zum Thema Akku. Einige Artikel sind auch in Deutsch abrufbar: www.batteryuniversity.com
Vom selben Autor wie Batteryuniversity.com. Enthält das ganze englischsprachige Handbuch “Batteries In A Portable World”: www.buchmann.ca
Die Homepage der “Interessenorganisation Batterieentsorgung” (INOBAT) liefert nützliche Infos über Entsorgung, Recycling und Umgang mit Batterien und Akkus: www.inobat.ch
Dieser Artikel stammt von unserer Schwesterpublikation PCtipp .