Welche Akkutypen gibt es?

akkutypen
 

Akku ist nicht gleich Akku. Dass sie sich in ihrer Größe, Kapazität, Farbe und Form unterscheiden ist bekannt. Doch kaum einer setzt sich mit dem Typus auseinander. Dabei spielt gerade dieses Kriterium eine entscheidende Rolle für den Verwendungszweck des jeweiligen Akkumulators. In einem Auto beispielsweise ist ein völlig anderer Akku verbaut als in einem Smartphone.

In welchen Punkten genau sich die unterschiedlichen Akkutypen voneinander unterscheiden und welcher Akku für welches Gerät verwendet wird, erfährst du in diesem Beitrag.

Die verschiedenen Akkutypen und ihre Eigenschaften

Lithium-Ionen-Akku, Lithium-Polymer-Akku oder Lithium-Eisen-Phosphat-Akku – alles vielleicht schon mal gehört, aber was hinter diesen komplizierten Namen steckt kannst du nicht vorstellen? Hier kommen die Fakten:

Lithium-Ionen-Akku

Bei diesem Akkutyp handelt es sich um einen sehr vielseitig einsetzbaren Akku, denn er ist besonders leistungsstark und zudem auch noch sehr klein. Daher findet er oft in Geräten des täglichen Lebens Verwendung. Zu seinen Bestandteilen gehört eine negative Grafit-Elektrode und eine positive Lithium-Metalloxyd-Elektrode. Durch diese Materialien ist die Energiedichte bei diesen Akkus ziemlich hoch.  Die Elektroden werden im Inneren durch einen Separator getrennt, um einem möglichen Kurzschluss entgegen zu wirken. Als Elektrolyt, also eine elektrisch leitfähige Substanz, wird ein wasserfreies und brennbares Lösungsmittel eingesetzt. Apropos brennbar – wessen Handyakku schon einmal angefangen hat zu brennen, kennt nun den Grund dafür. Gerade beim sogenannten Quick Charge, besteht eine erhöhte Gefahr. Im Viedo unter diesem Abschnitt erfährst du mehr zum Thema "brenneneder Handyakku". Zudem ist diese Art von Akku etwas „pflegeintensiv“. Wer aber kleine Tipps und Tricks beachtet, kann sich lange an seinem Akku erfreuen.

Verwendungs-Beispiele:


 

Lithium-Polymer-Akku

Hier wurde auf dem Konzept des Lithium-Ionen-Akkus aufgebaut. Es ist sozusagen eine moderne und weiterentwickelte Form. Der Unterschied ist, dass anstelle des flüssigen Elektrolyten ein gelartiger oder sogar fester verwendet wird. Da das Risiko von auslaufenden Substanzen damit auf ein Minimum verringert wird, muss kein besonders dickes und robustes Gehäuse, z.B. aus Metall, mehr genutzt werden. Dieser Aspekt ermöglicht den Bau von ultraflachen Akkus.

Verwendungs-Beispiele:

Lithium-Eisen-Phosphat-Akku

Ähnlich dem Lithium-Ionen-Akku, jedoch wird hier anstatt auf die Lithium-Metalloxyd-Elektrode auf eine, wie der Name schon sagt, Lithium-Eisen-Phosphat-Elektrode gesetzt. Dieser Akku hat eine niedrigere Energiedichte als der Lithium-Ionen-Akku, ist dafür aber umso robuster. Konkret heißt das: Sie haben eine längere Lebensdauer, können zigmal wieder aufgeladen werden und sind weniger empfindlich äußeren Einflüssen gegenüber. Einsatzgebiete gibt es bislang wenige, da es nur 2 Bauformen für diesen Akkutyp gibt.

Verwendungs-Beispiele:

  • Elektrowerkzeuge
  • Starterakkus für Verbrennungsmotoren
  • RC-Modellbau

Blei-Akku

Der Blei-Akku ist ein eher alter Akkutyp, der heutzutage nur noch wenig Verwendungsmöglichkeiten findet. Trotz ihrer hohen Stromstärke entsprechen sie den Anforderungen der heutigen Zeit kaum noch. Zum einen enthalten sie umweltbelastende Substanzen und zum anderen sind sie nicht mobil. Ihr Aufbau gliedert sich wie folgt: Es befinden sich positive Bleioxid-Platten, sowie negative metallische Blei-Platten in einem Behältnis. Dieses wiederum ist säuredicht, da als Elektrolyt Schwefelsäure eingesetzt wird. Aufgrund der Schwefelsäure ist es enorm wichtig, einen Akku der seine besten Tage hinter sich hat, korrekt zu entsorgen.

Verwendungs-Beispiele:

Nickel-Cadmium-Akku

Nickel-Cadmium-Akkus gehören zwar zu den Urgesteinen unter den Akkumulatoren, punkten dafür aber mit hoher Widerstandskraft und langer Lebensdauer. Größtes Problem bei diesem Akkutyp: Der sogenannte Memory-Effekt. Dieser Effekt tritt auf, wenn der Akku nicht vollständig aufgeladen wurde und sich genau diesen Ladezustand einprägt. Beim nächsten Ladevorgang wird der Akku erneut nur bis zu dem gemerkten Zustand aufgeladen. Somit kann nicht mehr seine volle Kapazität ausgeschöpft werden. Kaliumhydroxid dient als Elektrolyt. Zudem kommen eine positive Oxy-Nickelhydroxid Elektrode und eine negative Cadmium-Elektrode zum Einsatz. Seit Dezember 2004 gilt aufgrund des umweltschädlichen Cadmiums ein EU-weites Verbot für die Verwendung solcher Akkus.

Verwendungs-Beispiele (außerhalb der EU):

  • Hochstromanwendungen
  • Grubenlampen
  • Modellbau
  • Notstromversorung

Nickel-Eisen-Akku

Wie der Name schon verrät, wird bei Nickel-Eisen-Akkus kein Cadmium verwendet. So steht auch ihrem Einsatz innerhalb der EU nichts im Wege. Denn anders als bei Nickel-Cadmium-Akkus, herrscht durch den Verzicht auf die umweltschädliche Substanz für diesen Akkutyp kein Verbot. Dennoch ähneln sie Nickel-Cadmium-Akkus vom Aufbau her stark, bis auf den Punkt, dass als Elektrolyt Kaliumhydroxid eingesetzt wird. Zudem ist ihre Lebensdauer extrem hoch, was sich wiederum in ihren Eisatzgebieten wiederspiegelt.

Verwendungs-Beispiele:

  • Bahnfahrzeuge
  • USV-Systeme (Unterbrechungsfreie Stromversorgung)

Nickel-Metall-Hydrid-Akku

Ein weiterer Nachfolger des Nickel-Cadmium-Akkus, bei dem auf das gefährliche Cadmium verzichtet wird. Stattdessen kommt eine Metalllegierung zum Einsatz. Die Vorteile sind eine hohe Energiedichte, keine Verwendung von besonders umweltschädlichen Substanzen und kein Memory-Effekt. Dennoch gibt es auch einen Minuspunkt, nämlich den sogenannten Lazy-Effekt. Darunter versteht man einen „Batterieträgheitseffekt“. Er entsteht durch eine nicht vollständige Entladung des Akkus, wodurch die Spannung über den gesamten Entladezeitraum teilweise abfällt.

Verwendungs-Beispiele:

  • LED-Leuchten
  • Elektrowerkzeug
  • Elektrische Zahnbürsten
  • Elektrisches Spielzeug
  • Als Akkupack bei E-Autos
  • Notbeleuchtungsanlagen

FAQ's - Fragen und Antworten

  • ⚡️ Welcher Akku hat die höchste Energiedichte?
    Mit der höchsten Energiedichte überzeugen mit Abstand die Lithium-Akkus. Ihre Energiedichte beträgt in etwa: Lithium-Ionen-Akku: 120 - 180 Wh/kg Lithium-Polymer-Akku: 130 - 150 Wh/kg
  • ❓ Was ist der Unterscheid zwischen Lithium-Ionen-Akku und Lithium-Polymer-Akku?
    Anders als beim Lithium-Ionen-Akku, kommt beim Lithium-Polymer-Akku kein flüssiger Elektrolyt zum Einsatz. Stattdessen ist der Elektrolyt gelartig oder fest. Somit ist dieser Akkutyp, im Gegensatz zu seinem Vorgänger, sehr auslaufsicher.
  • 🔥 Kann ein Handy-Akku anfangen zu brennen?
    Durch die bei Handys verwendeten Li-Ionen-Akkus, kann es durchaus zu einen Brand kommen. Das liegt vor allem an die im Akku enthaltenen brennbaren Substanzen. Kommt es beim Ladevorgang zu einem Kurzschluss, ist es also möglich, dass der Akku Feuer fängt.
  • 🇪🇺 Welche Akkus sind in der EU verboten?
    In der gesamten EU gilt ein generelles Verbot für den Einsatz von Nickel-Cadmium-Akkus. Der Grund ist das enthaltene Cadmium. Dieses ist sehr umweltgefährdend, da es beispielsweise Gewässer verschmutzt. Außerdem gilt es als krebserregend.

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