LiIon (Lithiumionen-Akku)

Lithiumionen-Akkus (LiIon) zeichnen sich durch ihre hohe Energiedichte aus, die mit mehreren 1.000 W/kg höher ist als bei allen anderen Akkumulatoren. Darüber hinaus ist der LiIon-Akku thermisch stabil, hat eine konstante Ausgangsspannung über den gesamten Entladezeitraum, eine lange Lebensdauer und kennt keinen Memory-Effekt. Die Nennspannung, bzw. die EMK, beträgt 3,6 V.

Kenndaten von verschiedenen Lithiumion-Akkus

Beim Lithiumionen-Akku besteht die Anode aus einer Kupferfolie, die mit einer Graphitverbindung beschichtet ist. Die positive Kathode besteht aus einer Lithiumverbindung, bestehend aus Kobalt-, Mangan- oder Nickel-Oxyd. Das zwischen den Elektroden liegende Elektrolyt ist ein gelöstes Lithiumsalz. Je nachdem, ob der Elektrolyt flüssig oder fest ist, spricht man von Lithium-Ionen-Akkus oder Lithium-Polymer-Akkus. Die verschiedenen Lithiumionen-Akkus unterscheiden sich hauptsächlich im Kathodenwerkstoff und dadurch in der Energiedichte. Diese erreicht bei Kobalt Werte von bis zu 190 Wh/kg, bei Mangan bis 120 Wh/kg und bei Nickel-Kobalt-Mangan (NKM) bis 130 Wh/kg. Geladen werden die LiIon-Akkus ab der Tiefentladeschwelle mit einem konstanten Strom, und zwar bis zum Erreichen der Nennspannung. Danach werden sie mit einer konstanten Spannung weitergeladen. Liegt der Ladezustand unterhalb der Tiefentladeschwelle, dann wird der tiefentladene Akku vorbereitet, indem er mit geringer Stromstärke bis zum Erreichen der Mindestspannung geladen wird.

Entladezeiten von LiIon- und NiMH-Akkus bei konstantem Entladestrom

Die Lithiumionen-Akkus können über 1.000-mal ge- und entladen werden und werden als leistungsfähige Energiequellen in Handhelds, Palmtops, Notebooks und Handys eingesetzt.

Für die Kennzeichnung der Akkus gibt es ein von japanischen Firmen eingeführtes Bezeichnungssystem für Rundzellen, das aus dem Durchmesser und der Größe gebildet wird. Das Beispiel einer Kennzeichnung für den zylindrischen Zelltyp 18650 besagt, dass der Akku einen Durchmesser von 18 mm hat und eine Höhe von 65 mm.