Typenparade

Batterien… • Zink-Kohle stellt die älteste Technologie für Haushaltsbatterien dar. Solche Batterien sind zwar am billigsten, haben aber die schlechteste Leistungsfähigkeit. • Mit Alkali-Mangan arbeiten die heute gebräuchlichsten Universalbatterien (Alkaline). Sie sind verwandt mit Zink-Kohle-Batterien, besitzen aber viel bessere Leistungsdaten. Dafür sind sie aber auch deutlich teurer. • Alkali-Mangan-Batterien lassen sich in begrenztem Maß wieder aufladen. Die Lebensdauer einer normalen Batterie kann so auf etwa das Fünffache verlängert werden, spezielle regenerierbare Zellen (RAM-Zellen) können sogar bis zu 25-mal so lange Strom liefern. • Zink-Luft wird als Batterie-Technologie vorwiegend in Hörgeräten eingesetzt. Die Knopfzellen haben eine sehr hohe Energiedichte, entladen sich jedoch relativ rasch. • Lithium(Li)-Batterien besitzen eine lange Betriebsdauer von teilweise über zehn Jahren. Sie bieten zudem die höchste Energiedichte aller Batterietypen. Li-Batterien eignen sich für fast alle Anwendungen, kosten allerdings mehr als Alkali-Mangan-Zellen. Der Grund ist die anspruchsvolle Herstellungstechnik, die nötig ist wegen der chemischen Reaktionsfreudigkeit des Lithiums.

Akkus… • Nickel-Cadmium(NiCd)-Akkus sind preiswert, robust und haben eine lange Lebensdauer. Sie kamen in den ersten Notebooks Anfang der achtziger Jahre zum Einsatz. Die Zellen sind in der Lage, sehr hohe Stromstärken bereitzustellen. Sie werden allerdings immer seltener verwendet, da das enthaltene Schwermetall Cadmium hochgradig giftig und umweltschädlich ist. Ein weiterer Nachteil der NiCd-Technologie ist der stark ausgeprägte Memory-Effekt. • Nickel-Metallhydrid(NiMH): Diese Akkus sind prinzipiell austauschbar mit NiCd-Zellen. Sie verfügen über eine höhere Energiedichte als diese, sind aber teurer und empfindlicher, und sie zeigen eine etwas raschere Selbstentladung. Außerdem lassen sie sich nicht so oft wieder aufladen wie NiCd-Zellen. • Lithium-Ionen(Li-Ion)-Akkus haben eine deutlich höhere Energiedichte als NiCd- und NiMH-Zellen. Ihr Kern ist jedoch sehr empfindlich und muss daher durch ein stabiles Gehäuse geschützt werden. Das macht sie deutlich teurer als nickelhaltige Akkus. Es gibt Li-Ionen-Akkus nur in speziellen Akkupacks – beispielsweise für Notebooks und Handys. • Lithium-Polymer-Zellen sind ähnlich aufgebaut wie Li-Ionen- Akkus, enthalten aber statt einer Flüssigkeit eine gelartige Paste als Elektrolyten. Das ermöglicht flexible Bauformen ohne starres Gehäuse. Li-Polymer-Akkus werden bisher vor allem in Handys eingesetzt.

Der Memory-Effekt Ein Nachteil, den viele Benutzer von akkubetriebenen technischen Geräten aus eigener Erfahrung kennen: Dauernd ist der Akku leer, der früher deutlich länger gehalten hatte. Dieses Verhalten ist eine Eigenart vor allem von NiCd-Akkus. Sie rührt von einer falschen Nutzung her: Wenn der Akku häufig vor seiner Entleerung wieder aufgeladen wird, kann er irgendwann nicht mehr weiter als bis zur Grenze seiner letzten Aufladung nachgeladen werden. Der Grund sind Kristalle, zu denen sich Teile des Cadmiums zusammenlagern. Dadurch entstehen Bereiche, die sich nicht mehr zum Speichern von Energie nutzen lassen – die Zelle verliert einen Teil ihrer Leistungsfähigkeit. Das Problem lässt sich aber beheben, indem man den Akku mehrmals ganz entleert und ihn anschließend wieder vollständig auflädt. Danach kann er wieder seine volle Leistung erbringen.

Der Lazy-battery-Effekt Im Grunde ist das ein ähnliches Phänomen wie der Memory-Effekt, tritt jedoch bei NiMH-Akkus auf. Der Lazy-Battery-Effekt entsteht durch ein nicht vollständiges Entladen des Akkus oder durch eine Dauerladung mit zu geringer Stromstärke. Auch hier bilden sich Kristalle innerhalb der Zelle, allerdings sind die Auswirkungen weniger schlimm: Die Betriebsdauer des Akkus wird nur geringfügig verkürzt. Man kann das durch mehrmaliges Entladen und Laden verhindern.

Ralf Butscher