Lithium-Ionen-Akkus
Matthias Schneeweiß

Lithium-Ionen-Akkus – Leicht und Leistungsstark

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In den meisten E-Bikes werden Lithium-Ionen-Akkus verbaut. Als Kernstück von E-Bike und Pedelec sind sie, im Gegensatz zu anderen Akku-Arten, dank ihrer hohen Energiedichte besonders leicht und leistungsstark. Lithium-Ionen-Akkus haben allerdings mit vielen Vorurteilen zu kämpfen, doch was ist an den Vorurteilen dran? Wir werfen einen Blick auf Lithium Zellen und verraten Ihnen was Sie wissen sollten.

Immun gegen den Memory-Effekt

Lithium-Ionen-Akkus sind, anders als viele andere Akku Arten, immun gegen den sogenannten Memory-Effekt. Unter Memory-Effekt versteht man einen Kapazitätsverlust der durch häufiges entladen entstehen kann, wenn immer nur teilweise entladen wird. Diese Teilentladungen sorgen dafür, dass der Akku sich die benötigte Energiemenge merkt und später nur noch diese zur Verfügung stellt. Lithium-Ionen-Akkus sind frei vom Memory-Effekt und werden deshalb heute in vielen elektronischen Geräten verbaut.

Geringe Selbstentladung

Auch hier können Lithium-Ionen-Akkus glänzen. Lagert man Akkumulatoren ein, entladen sich diese mit der Zeit selbst. Bei Lithium-Ionen Akkus bedeutet die geringe Selbstentladung grade mal 1-2 % im Monat. Bei richtiger Lagerung und Pflege (LINK) kann der Lithium-Ionen Akku ohne Kapazitätsverlust sogar für mehrere Monate eingelagert werden.

Ladezyklen und Zellalterung

Je nach Hersteller-Angabe kann ein Lithium-Ionen-Akku zwischen 600 und 1000 Ladezyklen überdauern. Bei richtiger Lagerung und Pflege sogar mehr. Unter einem Ladezyklus versteht man das vollständige Laden eines Akkus. Dabei addieren sich einzelne Teilladungen zu einer vollständigen Ladung zusammen. Wenn der Akku vollständig geladen ist, sollte man ihn direkt vom Ladegerät trennen, um eine vorzeitige Zellalterung zu verhindern.

Wichtig! Möchten Sie Ihren Akku etwa über den Winter einlagern, empfiehlt es sich den Akku bei einer Temperatur von etwa 10 – 20 Grad und in einem trockenen Raum einzulagern um den Verlust der Kapazität zu verhindern.

Das Batteriemanagementsystem

Lithium-Ionen Akkus verfügen über ein sogenanntes BMS (Batteriemanagementsystem). Das BMS überwacht und regelt die Ladeströme der einzelnen Lithium-Ionen Zellen, die zum Beispiel in E-Bike Akkus verbaut sind. Der Zellschutz steht dabei im Mittelpunkt.

Weitere Funktionen sind unter anderem:

  • Ladekontrolle, zu der auch die Bestimmung des Ladezustandes gehört
  • Bestimmung von Alterung und Restkapazität
  • das Ausgleichen der einzelnen Zellen, damit nicht z.B. eine komplett verbraucht und die andere noch vollständig intakt ist
  • die Kommunikation mit dem Fahrrad und dem Fahrer
Gefahren und Risiken

Wie bei allen anderen Akkus, sind auch Lithium-Ionen-Akkus nicht frei von Risiken. Ursachen für Batteriebrände können durch „fehlerhafte Handhabung“, „mechanische Beschädigung“, „sekundäre thermische Belastung“ äußeren oder inneren Kurzschluss“, „Überladung“ oder „Tiefenentladung der Zelle“ sowie durch „defekte Ladegeräte“ entstehen.

Deshalb unsere Empfehlung: Akkus nie unbeobachtet über Nacht laden und stets dafür sorgen, dass der Ladeprozess in einer nicht brennbaren Umgebung passiert, dazu den Akku z.B. auf einem Steinboden, einer Metallplatte oder einer Ksite mit Sand positionieren. Wird der Akku übermäßig heiß, sofort den Ladeprozess unterbrechen und einen Fachmann kontaktieren.

Den richtigen Umgang mit den Gefahren werden wir in nachfolgenden Beiträge näher behandeln.

Fazit: Wenn man sich gut über die richtige Handhabung, Lagerung und Pflege informiert und die wichtigsten Tipps umsetzt, sind Lithium-Ionen-Akkus sicher in ihrer Anwendung.