So funktionieren Lithium-Ionen-Batterien
Updated:17-03-2023
Lithium-Ionen-Akkus werden in einer Vielzahl von Geräten verwendet, von Laptops bis hin zu Mobiltelefonen. Sie laden schneller und halten länger als herkömmliche Batterietechnologie.
Beim Laden werden die Lithiumionen von der Anode freigesetzt und auf das Kathodenmaterial im Elektrolyten übertragen. Dies wird als „Shuttle Chair“-Mechanismus bezeichnet.
So funktionieren Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien versorgen viele Alltagstechnologien von Mobiltelefonen bis hin zu Elektrofahrzeugen. Sie sind hocheffizient und verfügen über hohe Energiespeicherdichten.
Außerdem sind sie leicht, sodass sie problemlos in kleinere Geräte passen. Allerdings haben Lithium-Ionen-Batterien einige Nachteile.
Der Hauptgrund ist, dass sie bei Überhitzung brennen können. Deshalb verfügen sie über Sicherheitsschaltungen, um dies zu verhindern.
Doch wenn man nicht aufpasst, können Lithium-Ionen-Akkus sogar in Flammen aufgehen! Sie können dies tun, wenn es ihnen zu heiß wird oder sie überladen.
Der beste Weg, dieses Problem zu vermeiden, besteht darin, den Akku trocken zu halten, wenn er nicht verwendet wird. Auch ein Lithium-Ionen-Akku kann sich schnell verschlechtern, daher ist es am besten, einen zu kaufen, für den eine Garantie oder Garantie gilt.
Lithium-Ionen-Batterien vs. Lithium-Polymer-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien bieten gegenüber Lithium-Polymer-Batterien eine Reihe von Vorteilen, darunter eine hohe Energiedichte und relativ niedrige Kosten. Diese Batterien müssen bei der ersten Verwendung nicht vorbereitet werden und weisen eine sehr geringe Selbstentladung auf.
Allerdings können sie altern, wenn sie über einen längeren Zeitraum nicht verwendet werden. Dies kann zu einer verminderten Leistung und einer kürzeren Akkulaufzeit führen.
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des zu verwendenden Batterietyps Ihre Bedürfnisse und die Größe Ihres Geräts. Wenn Ihr Gerät klein und kompakt ist, ist ein Lithium-Ionen-Akku möglicherweise die beste Wahl für Sie.
Der Lithium-Polymer-Akku hingegen ist vielseitiger und kann für unterschiedliche Einsatzzwecke konzipiert werden. Diese Batterien haben außerdem einen geringen Innenwiderstand, wodurch sie zuverlässiger und einfacher zu laden sind. Sie sind auch in der Lage, bei höheren Spannungen zu entladen als ihre flüssigkeitsbasierten Gegenstücke. Sie können in verschiedenen Formen und Größen hergestellt werden und eignen sich daher ideal für mobile Geräte.
Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien
Der Hauptvorteil von Lithiumbatterien ist ihre höhere Kapazität. Eine 1-kg-Lithiumbatterie kann 29-mal mehr Energie speichern als eine Blei-Säure-Batterie.
Dies kann Ihnen helfen, Geld bei Ihrer Stromrechnung zu sparen. Lithiumbatterien laden außerdem viel schneller als Bleisäurebatterien.
Sie müssen jedoch das richtige Ladegerät für Ihren Akku verwenden, wenn Sie ihn in gutem Zustand halten möchten. Lithium-Ionen-Akkus können Ladegeräte beschädigen, wenn sie unsachgemäß angeschlossen werden.
Sowohl Lithium- als auch Blei-Säure-Batterien sind bei richtiger Verwendung sicher. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass Lithium ein brennbares Material ist und Sie daher stets vorsichtig damit umgehen müssen.
Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Nickel-Metallhydrid-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien werden zunehmend für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter kleine elektronische Geräte, Laptops und Smartphones. Aufgrund der vielfältigen Vorteile erfreut sich diese Technologie immer größerer Beliebtheit.
Einer der Hauptvorteile besteht darin, dass es eine viel höhere Energiedichte bietet. Dadurch eignet es sich ideal zum Speichern von Energie in Geräten wie Mobiltelefonen, die zwischen den Ladevorgängen längere Laufzeiten benötigen.
Die Zellspannung beträgt 3,6 Volt und liegt damit deutlich höher als bei Standard-Nickel-Cadmium- oder sogar Blei-Säure-Zellen mit 1,5 Volt pro Zelle. Dadurch können Batteriepackdesigns eine einzelne Zelle verwenden, was die Energieverwaltung vereinfachen kann.
Der Lithium-Ionen-Akku verfügt außerdem über eine gute Entladeleistung und bietet eine flache Entladekurve, die eine effektive Nutzung der gespeicherten Energie ermöglicht. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber den unregelmäßigen Entladeeigenschaften des NiCd, die zu häufigem Aufladen führen können.