Was ist ein Lithium-Ionen-Akku? Das sollten Sie wissen!
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Lithium-Ionen-Batterien sind heute die Hauptstütze der tragbaren Elektronik - von Smartphones über Laptops bis hin zu Kameras. Sie sind auch für einige Elektroautos und andere emissionsfreie Fahrzeuge, wie die Teslas, wichtig. Diese wiederaufladbaren Batterien sind vielseitig einsetzbar, da sie leicht, kompakt, langlebig und kostengünstig in der Herstellung sind. Außerdem haben sie eine hohe Energiedichte (mAh/l), d. h. sie können auf kleinem Raum eine große Menge an Elektronen und Energie speichern. Allerdings sind Lithium-Ionen-Batterien nicht perfekt - sie haben auch ihre Schattenseiten. In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über diese beliebten wiederaufladbaren Batterien wissen müssen!
Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?
Ein Lithium-Ionen-Akkumulator ist eine elektrochemische Zelle, die Lithiumsalze als aktive Materialien in allen drei Phasen verwendet. Sowohl die negative als auch die positive Elektrode und der Elektrolyt enthalten Lithium-Ionen.
Lithium-Ionen-Batterien werden in einer Vielzahl von elektronischen Geräten verwendet. Diese Batterien haben mehrere wichtige Eigenschaften, die sie so beliebt machen. Sie sind leicht, langlebig und relativ kostengünstig in der Herstellung. Sie haben eine hohe Energiedichte, das heißt, sie können eine große Menge an Elektronen und Energie auf kleinem Raum speichern.
Lithium-Ionen-Batterien haben mehrere Vorteile gegenüber anderen Energiespeichertechnologien wie herkömmlichen chemischen Batterien. Ein grosser Vorteil ist der fehlende Memory-Effekt. Dies ist der Kapazitätsverlust, wie z.B. bei den Nickel-Cadmium-Akkus, welche immer komplett entladen und geladen werden müssen.
Wie funktionieren Lithium-Ionen-Batterien?
Eine Lithium-Ionen-Batterie hat positive und negative Elektroden, die durch einen sehr dünnen Elektrolyten getrennt sind. Der Elektrolyt ist die Chemikalie, die den Elektronenfluss von der positiven zur negativen Elektrode ermöglicht. Wenn Sie eine Batterie aufladen, fließen die Elektronen von der positiven Elektrode in den Elektrolyten und erzeugen eine chemische Reaktion, die Energie erzeugt. Wenn Sie die Batterie benutzen, nehmen Sie Elektronen aus dem Elektrolyt auf, erzeugen mehr Energie und geben sie an das Gerät ab.
Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien
- Langlebig - Lithium-Ionen-Batterien sind sehr langlebig. Wenn die Batterie auf 0 % entladen ist, kann sie nach dem Aufladen noch bis zu 90 % ihrer ursprünglichen Kapazität behalten. Das macht sie zu einer guten Wahl für Geräte, die nicht oft benutzt werden. - Kostengünstig - Dank ihrer hohen Energiedichte können sie eine große Energiemenge in einem kleinen Volumen speichern, was bedeutet, dass sie niedrige Betriebskosten haben. Das macht sie zu einer guten Wahl für Produkte wie Laptops, Smartphones und Elektroautos und E-Zigaretten. - Leicht - Sie sind leicht und kompakt, was bedeutet, dass sie sich ideal für Geräte oder Produkte mit geringem, begrenztem Stromverbrauch eignen. - Wiederaufladbar - Lithium-Ionen-Batterien können hunderte Male wiederaufgeladen werden. Das macht sie zu einer guten Wahl für Produkte, die häufig verwendet werden, wie Smartphones, E-Zigaretten und Energiespeichergeräte. - Hohe Leistungsdichte - Sie erzeugen eine hohe Leistung pro Volumen, was bedeutet, dass sie zur Erzeugung großer Energiemengen verwendet werden können.
Nachteile von Lithium-Ionen-Batterien
- Geringe Ladeerhaltung - Höhere Ladezustände und höhere Temperaturen führen zu einer schnelleren Alterung von Lithium-Ionen-Batterien. Sie können schon nach 300 bis 500 Ladezyklen bis 50% der Kapazität verlieren - Wärmeentwicklung - Beim Laden und Entladen von Lithium-Ionen-Batterien entsteht Wärme. Daher ist es wichtig, die Batterien in einem gut belüfteten Raum und unter Aufsicht zu laden. - Sicherheitsbedenken - Es gibt Sicherheitsbedenken gegen Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere wenn sie beschädigt oder falsch gelagert werden.
Wie lädt man eine Lithium-Ionen-Batterie auf?
Der wichtigste Schritt beim Laden einer Lithium-Ionen-Batterie ist der Anschluss an ein Ladegerät. Außerdem sollten Sie einen Akku niemals laden oder lagern, ohne ihn vor Hitze und Feuchtigkeit zu schützen. Wenn Sie einen Lithium-Ionen-Akku aufladen, achten Sie darauf, dass Sie das richtige Ladegerät für Ihr Gerät verwenden. Ladegeräte gibt es für viele Geräte, aber jedes ist für einen bestimmten Akkutyp ausgelegt. Beim Laden eines Lithium-Ionen-Akkus sollte die Spannung in einem Bereich zwischen 3,6 und 4,2 Volt liegen. Die Stromstärke sollte zwischen 1 und 2 Ampere liegen. Für Industrieakkus, welche für E-Zigaretten benötigt werden, sind spezielle Ladegerät erforderlich.
Akkus für E-Zigaretten
Lithium-Ionen-Akkus werden in allen E-Zigaretten verwendet. Diese Geräte sind so konzipiert, dass sie aus der Flüssigkeit in der Kartusche nikotinhaltigen Dampf erzeugen. E-Zigaretten haben einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Tabakerzeugnissen. Zum einen helfen E-Zigaretten bei der Raucherentwöhnung, weil sie keine Rauchwolken erzeugen. Außerdem sind E-Zigaretten sicherer als Tabakerzeugnisse, da sie keinen Tabak enthalten.
Akkus für E-Zigaretten haben eine spezielle Bauform wie: 18650/20700/21700. Diese Akkus sind eigentlich für die Industrie konzipiert und verfügen meistens über keinen Schutz vor Kurschluss. Beachten Sie, dass Sie solche Akkus immer im Gerät oder einer Akkuschachtel transportieren aber nie offen in einer Tasche. Hier besteht eine Kurzschlussgefahr. Auch für das Laden benötigen Sie ein spezielles Ladegerät. Dieses ist kostengünstig und in verschiedenen Ausführungen, in unserem Shop erhältlich. Mit diesen können Sie dann jegliche wiederaufladbaren Batterien laden.
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