Egal ob Smartphone, E-Bike, Akku-Rasenmäher, E-Auto oder Powertool: Irgendwann ist die Batterie leer und dann muss der Lithium-Ionen-Akku aufgeladen werden. Als Spezialist für die sichere Lagerung, den Transport und die Entsorgung von Akkus erläutern wir in diesem Beitrag, wie das richtige Laden von Lithium-Ionen-Akkus funktioniert. Die gute Nachricht: Im Vergleich zu älteren Nickel-Cadmium-Akkus oder Nickel-Metallhydrid-Akkus ist das Laden von modernen Lithium-Ionen-Akkus bzw. Lithium-Polymer-Akkus deutlich einfacher geworden. Ein Memory-Effekt, der den Akku schon nach wenigen Ladezyklen unbrauchbar machen kann, tritt bei Lithium-Ionen-Akkus praktisch nicht mehr auf. Wenn Sie ein wenig aufpassen, sind auch ein Überladen oder eine Tiefentladung unwahrscheinlich. Um auch nach vielen Ladezyklen noch eine hohe nutzbare Kapazität zu haben, sollten aber einige Punkte beachtet werden:
Ideale Lade-Bedingungen
Grundsätzlich sollten Sie Ihre Lithium-Ionen-Akkus so laden, wie es in der Gebrauchsanleitung vorgeschrieben ist. Achten Sie dabei insbesondere auf folgende Punkte:
- Verwenden Sie ausschließlich für den Akku vorgesehene Ladegeräte. Diese liefern nicht nur die richtige Spannung und die passende Stromstärke für jeden Punkt der Ladekurve, sondern verfügen in der Regel auch über die nötige Elektronik für das sichere Batteriemanagement.
- Achten Sie auf die richtige Temperatur. Jeder Akku hat einen etwas anderen Temperaturbereich, in dem er gefahrlos geladen werden kann. Mit „Zimmertemperatur“ können Sie aber nichts falsch machen. Die Temperaturempfehlung gilt dabei nicht nur für die Umgebung, sondern vor allem für den Akku selbst. Lassen Sie Ihn also vor dem Laden abkühlen oder sich aufwärmen.
- Wie bei anderen elektrischen Geräten auch sollten Akkus nur in trockenen und wenn möglich sauberen Umgebungen aufgeladen werden. Bei Akkus, die aus der Kälte geholt und dann bei Zimmertemperatur geladen werden, sollte auch auf Kondenswasser geachtet werden.
Aufgrund der latenten Brandgefahr sollten Lithium-Ionen-Akkus auf einer feuerfesten Unterlage oder besser in einer feuerfesten Ladebox aufgeladen werden. Beschädigte Lithium-Ionen-Akkus dürfen gar nicht mehr geladen werden und sind fachgerecht zu entsorgen. “Fachgerecht” bedeutet insbesondere, dass sie nicht in die normale Abfalltonne geworfen werden dürfen sondern bei einer Sammelstelle abzugeben sind.
Kein Memory Effekt bei Lithium-Ionen-Akkus
Bei alten Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd) oder Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) kam es oft zu einem Memory-Effekt: Ohne vollständiges Entladen vor dem Aufladen reduzierte sich die nutzbare Kapazität langfristig. Daher war eine gute Planung für das Aufladen der Akkus nötig.
Bei modernen Lithium-Ionen-Akkus bzw. Lithium-Polymer-Akkus (LiPos) gibt es keinen nennenswerten Memory-Effekt. Der Akku kann also auch aufgeladen werden, wenn er noch nicht leer ist. Da Lithium-Ionen-Akkus nicht vollständig aufgeladen werden müssen, ist auch ein Zwischenladen möglich, beispielsweise, wenn der Akku in einer Pause gerade nicht gebraucht wird.
Überladen von Akkus und volles Aufladen
Sofern das richtige Ladegerät eingesetzt wird, kann es bei modernen Lithium-Ionen-Akkus auch nicht zu einer Überladung kommen. Das Batteriemanagement-System, das im Ladegerät, im vom Akku versorgten Gerät (z.B. Handy) oder auch im Akku selbst verbaut ist, verhindert ein Überladen des Akkus. Dadurch ist ein Laden der Lithium-Ionen-Akkus normalerweise problemlos über Nacht möglich. Bei Lade-Lösungen der Marke Eigenbau (von denen wir dringend abraten) muss darauf geachtet werden, dass die Stromzufuhr bei Erreichen der Ladeschlussspannung unterbrochen wird. Sonst kann es zu irreversiblen Schäden an den Zellen kommen bis hin zur Explosion.
Bei manchen Modellen wird empfohlen, diese nicht bzw. nicht immer vollständig aufzuladen, sondern nur z.B. bis zu 80 % der Kapazität. Außerdem ist volles Laden nicht zu empfehlen, wenn der Akku längere Zeit eingelagert werden soll. Hintergrund ist in beiden Fällen, dass ein voll geladener Akku eine besonders hohe Zellspannung aufweist, wodurch der Akku schneller altern kann.
Tiefentladene Akkus wiederbeleben
Akkus können so lange genutzt werden, bis sie die sogenannte Entladeschlussspannung erreichen. Fließt danach weiter Strom, kann es zu einer sogenannten Tiefentladung kommen. Da Akkus selbst immer etwas Strom verlieren und Geräte, in denen sie eingebaut sind, normalerweise ebenfalls Strom ziehen, sollten Akkus nie mit niedriger Ladung eingelagert werden. Außerdem sollten sie aus eingelagerten Geräten ausgebaut oder zumindest abgeklemmt werden.
Eine Tiefentladung kann zu irreparablen Schäden an den Zellen führen. Beispielsweise kann es zu einer Beschädigung der Membran kommen, die Kathode und Anode voneinander trennt. Der dadurch entstehende Kurzschluss kann beim erneuten Wiederaufladen zum sogenannten „thermischen Durchgehen“ führen. Dabei brennt der Akku unter Ausstoß von heißen Gase aus.
Folglich ist es keine gute Idee, einen tiefentladenen Akku wiederzubeleben. Tiefentladene Lithium-Ionen-Akkus stellen eine große Gefahr dar und müssen sicher und fachgerecht entsorgt werden.
Von einem tatsächlich tiefentladenen Akku zu unterscheiden sind Akkus, bei denen das interne Batteriemanagement bei Erreichen der Entladeschlussspannung die Zellen sicherheitshalber von den Anschlüssen getrennt hat, um eine Tiefentladung zu vermeiden. Zwischen den Anschlüssen liegt dann keine Spannung mehr an. Viele Ladegeräte erkennen den Akku dann entweder gar nicht mehr oder sie interpretieren die fehlende Spannung als eine Tiefentladung. Der Effekt ist in beiden Fällen, dass der Akku nicht aufgeladen wird. Ein solcher Akku kann grundsätzlich wiederbelebt werden, allerdings sollte das Leuten überlassen werden, die wissen, was sie tun.
