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akku:li-ion-akkumulator

Li-Ion-Akku

Bei dem klassischen Lithium-Ion-Akku verwendet man beim Pluspol = Kathode (bei Akkus lauten die Bezeichnungen so: http://www.wer-weiss-was.de/theme241/article4137814.html) Lithium-Cobalt-Dioxid (LiCoO2). Die Akku-Anode = Minuspol wird durch eine Graphit- oder Kohlenstoffpulverstruktur gebildet, in die sich Lithium-Ionen einlagern können. Dazwischen befindet sich ein poröser Separator für das flüssige Elektrolyt.

Es gibt andere Lithium-Ion-Akkus, die mit anderen Pluspol-/Kathodenmaterialien (siehe z.B. Li-FePO4 oder Li-Mn) oder Elektrolyten mit anderer Beschaffenheit (Gel, siehe Li-Ion-Polymer-Akkus) arbeiten, das Grundprinzip ist jedoch gleich, siehe dazu z.B. auch:

http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?13889-Er-ist-lieferbar!-Der-neue-24-Ah-625-Wh-Derby-Cycle-Akku-f%FCr-den-26V-Pansonic-Antrieb&p=190568#post190568

Eingesetzt werden bei der Li-Ion-Zelle flüssige organische Elektrolyte mit hoher chemischer Beständigkeit und guter Löslichkeit für Lithiumsalze, zum Beispiel Alkohol-Carbonate mit Lithiumhexafluorphosphat (LiPF6) oder Lithiumimid (LiN(SO2CF3)2).

Typischer Formfaktor:

XXX 18650 XX

Die Ziffern vor und nach „18650“ sind herstellerspezifische Bezeichnungen der Zelle. „18650“ bezeichnet den Formfaktor der Zelle. Diese Zellenform wird derzeit von den meisten Herstellern produziert und hat einen Durchmesser von 18 mm, eine Länge von 65 mm und ist rund.

Typische Leistungsdaten:

- Zellenspannung: 3,6 Volt

- Lebensdauer in Ladezyklen: ca. 1000

- Zeitliche Lebensdauer: ca. 5 Jahre

- Typische Energiedichte: 100 - 120 Wh/kg (theoretisch > 450 Wh/kg)

- Typische volumische Energiedichte: 200 - 300 Wh/l

- Typische Leistungsdichte: 100 - 200 W/kg

- Typische Selbstentladung: ca. 5 - 10% pro Monat

Vorteile:

- Hohe Energiedichte und damit sehr leicht

- Gute Belastungscharakteristik

- Hohe Zellenspannung von 3,6V

- Wenig Wartungsaufwand, kein Memoryeffekt, relativ geringe Selbstentladung

- Geringe Umweltbelastung bei der Entsorgung

Nachteile:

- Bei Lithium-Cobaltoxid-Chemie kann es beim Laden und sogar beim Lagern zu Bränden und kleinen Explosionen kommen.

- Benötigt Schutzschaltung, die i.d.R bei guten Akkus eingebaut ist. Diese begrenzt die Spitzenspannung jeder Zelle während dem Ladevorgang und verhindert, dass die Zellenspannung beim Entladen zu tief absinkt. Auch wird oft die Zellentemperatur überwacht. Lade- und Entladestrom sind zwischen 1C und 2C begrenzt.

- Relativ schnelle Alterung, auch alleine durch Lagerung. Verschlechterung der Kapazität ist oft schon nach einem Jahr bemerkbar.

- Temperaturempfindlich

- Nach ca. 500 Ladezyklen (bei schlechter Pflege auch deutlich weniger) oder ca. 3 Jahren ist der Akku meistens verbraucht.

Durch das geringe spezifische Gewicht des Lithiums ergibt sich bei diesem Akkutyp eine hohe Energiedichte, die Li-Ion besonders auch für Antriebszwecke sehr interessant macht.

Tipp: Lagerung

Eine Lagerung an einem kühlen Ort verlangsamt den Alterungsprozess von Lithium-Ion (und anderen Chemien). Hersteller empfehlen Lagerungstemperaturen von 15°C. Zusätzlich sollten die Batterien während der Lagerung teilweise geladen sein. Die Hersteller empfehlen eine 40%-Ladung.

akku/li-ion-akkumulator.txt · Zuletzt geändert: 2019/05/02 18:36 (Externe Bearbeitung)