Gibt es für alle Batterie-Bauformen die entsprechenden Akkus?

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Gibt es für alle Batterie-Bauformen die entsprechenden Akkus?

Akkus finden sich heute in zahlreichen elektronischen Geräten. Sie versorgen Smartphones, Notebooks und Tablets mit ausreichend Energie und befreien uns in vielen Fällen von lästigen Kabeln. Doch wie ist es mit elektronischen Geräten, die mit normalen Batterien betrieben werden? Gibt es auch hierfür die entsprechenden Akkus oder ist man in diesem Fall auf Einweg-Batterien angewiesen?

In diesem Ratgeber erfahren Sie, wie Akkus funktionieren, welche unterschiedlichen Akkutypen es gibt und ob es jede Batterie-Bauform auch als entsprechenden Akku gibt.

Akkus – theoretisch sind fast alle Bauformen möglich

Wer sich in Elektronikgeschäften umsieht, der wird sehen, dass es Akkus in jeder nur erdenklichen Bauform gibt. Abhängig ist die bei den meisten Produkten vor allem von den Dimensionen des Geräts, das der Akku mit Strom versorgen soll. So sind Akkus für Spiegelreflexkameras vergleichsweise klobig, während in Smartphones besonders flache Akkus arbeiten. Einen Akku in eine bestimmte Form zu bringen, ist heute also kaum noch ein Problem. So besteht jeder Akku aus einer oder mehreren Akkuzellen, die in Reihe geschaltet werden. Auf diese Weise können Akkus in verschiedene Bauformen gebracht und in ihrer Ladung beliebig gesteigert werden. Batterien gibt es hingegen in standardisierten Bauformen, was auch Sinn macht: So können Kunden sichergehen, dass es für Ihr elektronisches Gerät ganz sicher die passenden Batterien gibt.

Batterien und Akkus sind sich ähnlich

Die Unterschiede zwischen normalen Batterien und Akkus sind sehr gering. Beide basieren grundsätzlich auf demselben Prinzip, das unter dem Namen galvanische Zelle bekannt ist. Diese ist benannt nach ihrem Erfinder Luigi Galvani, der die weltweit erste Batterie baute. Er schaffte es also als Erster, chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln; nichts anderes passiert in Batterien und Akkus.

So befinden sich sowohl in Akkus als auch in Batterien zwei Elektroden, also positive oder negative Pole, die in einem Elektrolyt liegen. Dessen Aufgabe ist es, Atome aus den Elektroden zu lösen, die sich in der Batterie bewegen und somit einen Stromfluss erzeugen. Dabei werden Ionen, also positiv oder negativ geladene Atome, gelöst. Deren Eigenschaft ist es, zur positiven oder zur negativen Elektrode zu streben. Abhängig ist dies von ihrer Ladung: Sind die Ionen negativ geladen, streben sie zum positiven Pol; sind sie hingegen positiv geladen, wandern sie zum negativen Pol. Dieser Stromfluss kommt in Gang, wenn der Stromkreislauf geschlossen wird, zum Beispiel dann, wenn Sie an die Batterie einen Verbraucher anschließen. Eine Batterie ist leer, wenn alle Ionen aus der einen Elektrode gelöst wurden und nun an der gegenüberliegenden Elektrode lagern; dann ist kein Stoff mehr da, der einen Stromfluss bewirken könnte.

Um eine Batterie wieder aufzuladen, müssen die Ionen wieder zurück an ihre Ursprungsposition. Dies geschieht durch das Anschließen eines Ladegeräts, das eine in umgekehrter Richtung wirkende Spannung erzeugt. Diese regt die Ionen zur Wanderung an. Sobald alle Ionen wieder an ihrer ursprünglichen Elektrode liegen, ist der Akku aufgeladen. Dies ist die grobe Funktionsweise von Akkus, die je nach Akkutyp verschiedene Besonderheiten hat. Abhängig ist die Art des Akkus vor allem von den verwendeten chemischen Elementen in einer Batterie.

Unterschiedliche Akkutypen und ihre Vor- und Nachteile

Beim Akkukauf treffen Kunden auf eine Vielzahl unterschiedlicher Bezeichnungen: Lithium-Ionen, Nickel-Cadmium und Nickel-Metall-Hydrid sind die gängigsten. Doch wo liegt der Unterschied zwischen den verschiedenen Akkutypen?

Generell lässt sich sagen, dass Akkus auf Basis von Nickel, also Nickel-Cadmium-Akkus und Nickel-Metall-Hydrid-Akkus von Lithium-Ionen-Akkus überholt sind. Dies hat mehrere Gründe. So zeichnen sich Lithium-Ionen-Akkus durch eine höhere Energiedichte aus, sodass bei gleicher Größe und gleichem Gewicht eine höhere Ladung gespeichert werden kann. Insbesondere für kleine elektronische Geräte wie Smartphones ist dies von großer Bedeutung. Darüber hinaus sind Lithium-Ionen-Akkus pflegeleichter und unanfälliger für ein falsches Ladeverhalten. Hierzu später mehr.

Aufgrund der zahlreichen Vorteile haben Lithium-Ionen-Akkus andere Akkutypen fast vollständig vom Markt verdrängt. Die einzigen Ausnahmen sind günstige Ersatzakkus von No-Name-Herstellern für Smartphones oder andere Geräte sowie Akkus in Bauformen normaler Batterien. Gerade in diesem Bereich gibt es eine Vielzahl an Akkus auf Basis von Nickel. Dies liegt vor allem an den niedrigen Produktionskosten für Akkus auf Nickel-Basis.

Gibt es für alle Batterie-Bauformen die entsprechenden Akkus?

Zumindest für die gebräuchlichsten Batterie-Bauformen gibt es auch die entsprechenden Akkus. Dies sind Mignon AA und Micro AAA. Beide Bauformen kommen in zahlreichen Geräten wie Kameras, Blitzgeräten oder Taschenlampen zum Einsatz und haben sich seit Jahrzehnten bewährt. Weitere Bauformen, die ebenfalls als Akkus verfügbar sind, sind 9V-Blockbatterien und Mini AAAA. Beide Bauformen kommen allerdings nur in wenigen Geräten zum Einsatz.

Allerdings sind bei Akkus in klassischer Batterie-Bauform ältere Akkutypen weitaus verbreiteter. So werden Sie bei einem Blick auf eBay sehen, dass es Akkus in Mignon AA und Micro AAA sehr oft als Nickel-Cadmium-Akkus und als Nickel-Metall-Hydrid-Akkus gibt. Beide Akkutypen haben einige Nachteile und erweisen sich vor allem bei der Akkupflege als vergleichsweise schwierig.

Wie Sie verschiedene Akkutypen richtig laden und entladen

Lade- und Entladevorgänge bei Akkus auf Nickel-Basis sollten mit Bedacht durchgeführt werden. Vielen wird der Memory-Effekt ein Begriff sein. Dieser trifft ausschließlich auf Akkus auf Grundlage von Nickel zu. Hierbei handelt es sich um die Eigenschaft von Akkus, sich den Bedarf an Ladung zu "merken". Wenn Sie einen Nickel-Akku also nicht vollständig entladen und bereits bei 40 % verbleibender Ladung wieder an das Ladegerät anschließen, dann reduziert sich seine Kapazität dementsprechend. Ein Nickel-Akku muss also gewissermaßen ausgelastet und trainiert werden. Dies ist bei Lithium-Ionen-Akkus nicht der Fall. Hinzu kommen die weiteren Vorteile von Lithium-Ionen-Akkus wie unter anderem eine höhere Energiedichte.

Das Wissen um den Memory-Effekt führt allerdings dazu, dass viele Menschen auch Lithium-Ionen-Akkus falsch laden. So sind diese Akkus zwar pflegeleichter, haben jedoch ebenfalls ihre speziellen Eigenschaften. Denn gerade tiefe Ladevorgänge, wie sie bei Akkus auf Grundlage von Nickel empfohlen werden, schaden Lithium-Ionen-Akkus. Diese sollten eher in flachen Zyklen geladen werden, die 90 % nicht übersteigen. Und auch die Tiefentladung ist hier ein Problem. So kann ein Lithium-Ionen-Akku irreversibel beschädigt werden, wenn seine Ladung unter eine bestimmte Schwelle fällt. Aus diesem Grund sorgt die Software vieler elektronischer Geräte dafür, dass sich das Smartphone oder ein anderer Verbraucher ausschaltet, sobald die tatsächliche Ladung ihres Akkus unter 10 % fällt. Insbesondere bei Akkus in normalen Batterie-Bauformen gibt es diesen Schutz allerdings nicht, da sie mit normalen Ladegeräten geladen werden. Diese müssen genau auf die Akkuart abgestimmt sein.

Die Eigenarten von Akkus in Batterie-Bauform und Ladegeräten

Akkus in Form von Mignon AA und Micro AAA werden meist in Ladegeräten geladen, die über mehrere, meist vier, Ladeschächte verfügen. Hier werden die Akkus eingelegt und anschließend geladen. Unterschieden wird bei Ladegeräten zwischen normalen Modellen und sogenannten intelligenten Ladegeräten. Diese verfügen über eine integrierte Software, die die zu ladenden Akkus analysiert: Ladestand, Gesamtkapazität und Spannung. Mit diesen Daten kann der Ladevorgang auf die eingelegten Akkus abgestimmt werden, um diese zu schonen. Konkret werden die Akkus bei einem Ladegerät für Nickel-Akkus also gänzlich entladen, um sie anschließend wieder voll aufzuladen. Auf diese Weise wird der Memory-Effekt verhindert. Allein deshalb sollten Ladegeräte immer nur für die dafür vorgesehenen Akkuarten verwendet werden.

Ein Ladegerät für Lithium-Ionen-Akkus entlädt die eingesetzten Akkus hingegen nicht, sondern verhindert eine Überladung und eine Tiefentladung. Die Akkus werden also bis auf 90 % geladen und anschließend auf diesem Niveau gehalten. Ein einfaches, nicht intelligentes Ladegerät würde die Akkus einfach weiter laden und sie damit beschädigen. Aus diesem Grund sollten Sie sowohl bei Ladegeräten für Nickel-Akkus als auch bei Geräten für Lithium-Ionen-Akkus nur sogenannte intelligente Ladegeräte kaufen.

Da Ladegeräte für Akkus in normaler Batterie-Bauform mehrere Schächte haben und somit mehrere Akkus gleichzeitig laden können, gibt es noch einen weiteren Aspekt zu beachten. Dieser wird beim Kauf von Akkus und Ladegeräten allerdings oft vernachlässigt. Wenn zum Beispiel vier verschiedene Akkus mit unterschiedlicher Restladung in ein Ladegerät eingelegt werden, so müssen alle Akkus unterschiedlich behandelt werden. Denn wenn der erste Akku bereits nach zehn Minuten vollständig geladen ist und ein anderer Akku noch eine halbe Stunde mehr benötigt, dann wird der bereits geladene Akku trotzdem weiter geladen – es kommt zur Überladung. Um dies zu verhindern, sollten alle vier Ladeschächte des Ladegeräts unabhängig voneinander funktionieren, sodass jeder Akku einzeln und individuell behandelt wird. Dies ist besonders bei hochwertigen Ladegeräten der Fall. Beim Kauf eines Ladegeräts gilt also tatsächlich: Ein hoher Preis ist Zeichen hoher Qualität.

Fazit: Was sollten Sie beim Kauf von Akkus in Batterie-Bauform sowie bei Ladegeräten beachten?

Beim Akkukauf geht es vielfach um Kompromisse. Zwar sind Akkus auf Basis von Nickel besonders günstig, dafür haben sie eine geringere Energiedichte und verschleißen schneller. Der geringe Preisunterschied zwischen Lithium-Ionen-Akkus und Nickel-Akkus spricht klar für den Kauf der neueren Batterien. Wichtig ist, dass Sie hierfür auch das richtige Ladegerät benutzen. In vielen Fällen können Sie ein entsprechendes Ladegerät für Lithium-Ionen-Akkus gleich zusammen mit den passenden Akkus kaufen. Doch auch ein einzelner Kauf ist möglich. Achten Sie in jedem Fall darauf, ein intelligentes Ladegerät zu wählen, das alle Akkuschächte unabhängig voneinander behandelt. Nur so halten auch hochwertige Akkus wirklich lange.

Und wie ist es mit gebrauchten Akkus? Hiervon sollten Sie in jedem Fall Abstand nehmen. Der Grund: In Akkus laufen ständig chemische Prozesse ab, die sie entladen. Ein Akku, der mehrere Monate lang gelagert und nicht genutzt wurde, wurde womöglich schon tiefentladen. Auch beginnt der Alterungsprozess von Akkus bereits mit dem Verlassen des Werks.

 
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