Akkus und Ladetechniken E-Book

Dieter Schulz

• Herausgeber: Franzis Verlag
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2014

Beschreibung

Haben auch Sie sich schon einmal darüber geärgert, dass die Akkus Ihres Smartphones so schnell schlapp machen? Wird mit dem Akku sorglos umgegangen, segnet er nur allzu schnell das Zeitliche. Und das kann teuer werden. Holen Sie jetzt das Maximum aus Ihren Akkus heraus. Werden Sie zum Akku-Profi Von der Autobatterie über Solar-, Nickeloder Lithiumakkus - hier findet jeder Akku Hilfe! Auch wiederaufladbare Batterien oder Einweg-Alkalibatterien halten mithilfe dieses Buches länger durch. Ladegeräte und Ladeverfahren Dieses Praxisbuch vermittelt neben Basiswissen einen präzisen Überblick über Akku-Typen, Ladeverfahren, die Pflege und das Refreshen von Notebook- oder Smartphone-Akkus. Dieter Schulz hilft, wenn nichts mehr geht. Entscheiden Sie jetzt souverän, ob ein Ersatzakku angebracht oder eine Reparatur möglich ist. Halten Sie Ihre teuren Elektronik-Gadgets wie Smartphones oder Notebooks länger am Leben, indem Sie die darin verbauten Akkus pflegen und die richtigen Ladetechniken und -geräte verwenden. Jeder Tag, den Ihre Akkus länger halten, spart bares Geld! Aus dem Buch "Akkus und Ladetechniken" Inhalt: Kurzschlüsse vermeiden Autobatterie Solarakkus Nickelakkus Lithiumakkus Wiederaufladbare Batterien Aufladen von Einweg-Alkalibatterien Akkuzellen und Akkublöcke Ladeverfahren Akkuladegeräte Notebookakkus Original- oder Nachbauakku? Alten Akkupack reparieren Smartphone- und Tablet-PC-Akkus refreshen

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1   Einleitung

2   Basiswissen

2.1     Elektrochemische Spannungsreihe

2.2     Anode und Kathode

2.3     Elektrolyt

2.4     Separatoren

2.5     Energie und Leistung

2.6     Innenwiderstand

2.7     Kurzschlüsse vermeiden

2.8     Fachausdrücke

2.9     Bleiakkus – Grundlagen

3   Autobatterie

3.1     Aufbau einer Starterbatterie

3.2     Arten von Bleiakkus

3.2.1   AGM- und EFB-Akkus

3.2.2   Kalziumautobatterie

3.2.3   Gelautobatterie

3.2.4   VRLA-Batterie

3.3     Selbstentladung bei Bleiakkus

3.4     Richtig Starthilfe geben

3.5     Starterbatterie

4   Solarakkus

5   Nickelakkus

5.1     NiCd-Akkus

5.2     NiMH-Akkus

5.2.1   Akkukapazität

5.2.2   Selbstentladung

5.2.3   Stromentnahme und Einsatzgebiete

5.2.4   Umgang mit NiMH-Akkus

5.3     NiCd- und NiMH-Akkus laden

5.4     Memory- und Lazy-Battery-Effekt

5.5     LSD-NiMH-Akkus

5.6     Stichwort Kapazität

5.7     Nickel-Wasserstoff-Akkus

6   Lithiumakkus

6.1     Li-Ion-Akkus

6.1.1   Umgang mit Li-Ion-Akkus

6.1.2   Li-Ion-Kobalt-Akku

6.1.3   Li-Ion-Mangan-Akku

6.1.4   Lithium-Eisenphosphat-Akku

6.1.5   Lithium-Titanat-Akku

6.1.6   Super Charge Ion Battery

6.1.7   Lithium-Sulfat-Akku

6.1.8   Lithium-Schwefel-Akku

6.1.9   Lithium-Luft-Akku

6.2     Lithium-Polymer-Akkus

6.2.1   Anschlüsse

6.2.2   Umgang mit LiPo-Akkus

6.2.3   LiPo-Akku laden

6.2.4   Lithium-Modellbauakkus

6.3     Lithiumakkus – Irrtümer

7   Wiederaufladbare Batterien

7.1     Leistungsmerkmale

7.2     Ladetechnik

8   Aufladen von Einweg-Alkalibatterien

9   Akkuzellen und Akkublöcke

10 Ladeverfahren

10.1     Ladewirkungsgrad

10.2     Ladefaktor

10.3     Ladearten

10.3.1   Konstantstromladung

10.3.2   Reflexladung

10.3.3   Dauerniedrigstromladung

10.3.4   CCCV-Ladeverfahren

10.3.5   Spannungsladung

11 Akkuladegeräte

11.1     Ladestationen verschiedener Preisklassen

11.2     Ladestationen der Mittelklasse

11.3     Schnellladegeräte

11.4     Standardladegeräte

11.5     Ladestationen für den RC-Modellbau

11.5.1  Verwendbare Akkutypen

11.5.2  Umgang mit Lithiumakkus

11.5.3  Umgang mit Nickelakkus

11.5.4  Umgang mit Bleiakkus

11.6     Ladegeräte für Autobatterien

11.6.1  Ladegeräte verschiedener Preisklassen

12 Notebookakkus

12.1     Notebookakku identifizieren

12.2     Energieoptionen des Rechners

12.3     Notebookakku wiederbeleben

13 Original- oder Nachbauakku?

13.1     Risikofaktoren und Lebensdauer

14 Alten Akkupack reparieren

14.1     Lötarbeiten

15 Smartphone- und Tablet-PC-Akkus refreshen

1    Einleitung

Akkumulatoren, nachfolgend Akkus genannt, sind aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Sie sind allgegenwärtige Begleiter und befinden sich z. B. in unserem Smartphone, dem MP3-Player, diversen Haushaltswerkzeugen, Spielsachen und nicht zuletzt im Auto. Wir nutzen diese Geräte zwar, machen uns über sie aber kaum Gedanken. Sie müssen nur funktionieren. Wenn sich der Akku geleert hat, wird einfach das Ladegerät angesteckt und nach einigen Stunden steht einem weiteren Betrieb nichts im Weg. Von den Akkus erwarten wir, dass sie so lange funktionieren, bis wir z. B. unser Smartphone gegen ein neues tauschen.

Der Akku kann auf eine über 200-jährige Geschichte zurückblicken. 1802 baute der deutsche Physiker Johann Wilhelm Ritter den ersten Akku, die Rittersche Ladungssäule. Seit damals ist die Entwicklung nicht stehen geblieben und hat zahlreiche Akkutypen hervorgebracht. Vor allem der Bleiakku, aber auch die Nickel-Kadmium- und Nickel-Metallhydrid-Zellen sowie Lithiumakkus sind weithin bekannt. Für sie und alle anderen Akkutypen gilt, dass ihre Lebensdauer nicht unendlich ist. Je nach Typ beschränkt sie sich auf wenige hundert oder vielleicht 1.000 Ladezyklen – unter optimalen Voraussetzungen. Wird mit dem Akku allzu sorglos umgegangen, segnet er schon deutlich früher das Zeitliche. Das ist besonders bei Geräten äußerst ärgerlich, in die der Akku fest eingebaut und nur gegen viel Geld in einer autorisierten Werkstatt getauscht werden kann. Damit reduziert sich die Lebensdauer mancher hochpreisigen Markensmartphones auf das Durchhaltevermögen des Akkus.

Allein das setzt voraus, genau über Akkus, deren Technologien und ihre korrekte Pflege Bescheid zu wissen. Das hilft uns nicht nur, Akkus länger am Leben zu erhalten, sondern auch, uns länger an den Geräten zu erfreuen, die wir mit ihnen betreiben.

2    Basiswissen

Akkus werden umgangssprachlich gern als wiederaufladbare Batterien bezeichnet. Aber klassische Batterien sind, im Gegensatz zu Akkus, nicht wiederaufladbar. Sie werden auch als Primärzelle (engl. primary battery) bezeichnet. Der Akku wird auch Sekundärelement (engl. secondary battery) genannt.

Werden sie geladen, wird die ihnen zugeführte elektrische in chemische Energie umgewandelt. Der Begriff »Akku« wird von uns umgangssprachlich recht locker verwendet, da wir keinen Unterschied machen, ob ein Akku nur aus einer oder aus mehreren Zellen besteht. Typische Einzellerakkus sind solche, die wir z. B. in unseren Fernsteuerungen verwenden. Typische Größen dafür sind Mignon(AA)- oder Mikro(AAA)-Akkus. Zu den Eigenschaften eines Akkus gehört auch, dass seine Zellenspannung eigentlich recht gering ist – zu gering für viele Anwendungen, für die wir Akkus einsetzen. Deshalb sind in vielen Akkugehäusen mehrere Zellen in Serie geschaltet, um die geforderten Betriebsspannungen zu erhalten.

Auch wenn vielfach nur Nickel-Kadmium(NiCd)-, Nickel-Metallhydrid(NiMH)-, Lithium-Polymer(LiPo)- und Bleiakkus geläufig sind, gibt es wesentlich mehr Akkutypen. Die Entwicklung zielt vor allem darauf ab, die in Akkus speicherbare Energiedichte zu verbessern. Hier wurden und werden größte Anstrengungen unternommen. Dabei geht es nicht nur darum, die Laufzeiten typischer Consumer-Geräte zwischen den Ladezyklen zu verbessern. Im Fokus steht vor allem die Autoindustrie und deren Bestreben, für die Allgemeinheit bezahlbare Elektroautos mit akzeptabler Reichweite auf den Markt zu bringen. Noch ist dieses Ziel nicht erreicht. Bis es so weit ist, profitieren wir aber bereits davon. So bilden die erst ab den frühen 1990er-Jahren auf den Markt gebrachten Lithiumakkus die Grundlage für unsere Smartphones und Tablet-PCs. Mit älteren Akkutechnologien wären diese nicht annähernd in dem uns gewohnten Umfang nutzbar.