Akkumulatoren
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AllgemeinesBestimmte Geräte müssen unabhängig vom Lichtnetz betreibbar sein. Bestes Beispiel sind Mobiltelefone, Notebooks, tragbare Musikgeräte, elektronische Spiele und Taschenlampen. Zudem kommt es immer mehr in Mode, daß Geräte, die bislang kabelgebunden betrieben wurden, unabhängig vom Lichtnetz einsetzbar sein sollen wie z.B. schnurlose Festnetztelefone, Rasierapparate und elektrische Werkzeuge. Dies bedeutet, daß man diese mit einer eigenen Energiequelle ausstatten muß. Batterien (so die umgangssprachliche Bezeichnung für Primärzellen, die per se nicht aufladbar sind) haben den Nachteil, daß man sie entsorgen muß, wenn sie leer sind, was nicht nur schlecht für die Umwelt sondern auch für den Geldbeutel ist. Daher werden vermehrt Akkumulatoren oder kurz Akkus eingesetzt, die man mit Hilfe von Ladegeräten am Stromnetz immer wieder aufladen kann.Leider werden viele Akkus aus Unkenntnis heraus durch völlig falsche Handhabung und nicht selten auch durch unsinniges Sparen an der Ladetechnik schon nach wenigen Ladezyklen faktisch unbrauchbar, d.h. ihre Kapazität geht derart drastisch zurück, daß man sie in der Praxis nicht mehr sinnvoll nutzen kann, weil sie trotz Volladung nur noch ganz kurz Energie liefern. Die weit verbreiteten  Nickelmetallhydridakkus Nickelcadmiumakkus Bleiakkus LithiumionenakkusGrundsätzlicher Aufbau von AkkusAkkus bestehen immer aus zwei Elektroden, die in eine Elektrolytlösung eintauchen, wie dies in
Beim Laden läßt man einen Strom durch den Akku fließen  AkkutypIst der Akku geladen, kann man ihm solange Strom entnehmen (in FachbegriffeRund um Akkumulatoren und die damit zusammenhängende Ladetechnik gibt es einige wenige Fachbegriffe, die man kennen sollte. Der wohl am häufigsten gebrauchte ist die Akkukapazität. Darunter versteht man das physikalische Maß für die Strommenge, die man einem vollgeladenen Akku unter bestimmten Randbedingungen entnehmen kann. Deren Einheit Ah (Amperestunden) bzw. bei kleineren Akkus mAh (Milliamperestunden,Beispiel: Kann man einem vollgeladenen Akku einen Strom von Der Begriff Ladung besitzt die gleiche Einheit. Während die Akkukapazität eine Kenngröße für das Strom-Fassungsvermögen des Akkus ist, verwendet man den Begriff Ladung um zu beschreiben, wieviele Amperestunden man eingespeist bzw. entnommen hat oder wieviele Amperestunden noch in einem Akku gespeichert sind. Wenn man einem vollgeladenen 1-Ah-Akku eine Ladung von Eng verwandt mit der Kapazität eines Akkus ist die speicherbare Energie. Sie läßt sich berechnen, indem man die Kapazität des Akkus mit seiner Nennspannung multipliziert. Sie wird üblicherweise in Wattstunden (Wh) angegeben. Diese Angabe ist insbesondere dann wichtig, wenn man Akkus mit unterschiedlicher Nennspannung miteinander vergleicht. Denn wenn man eine Glühlampe mit einer Leistung von Selbstentladung ist ein weiterer Begriff, der im Zusammenhang mit Akkus gebräuchlich ist. Darunter versteht man die unerwünschte Eigenschaft, daß ein Akkumulator im Laufe der Zeit an Ladung verliert. Um beim Beispiel mit dem Wasserglas zu bleiben: Bei einem randvollen Glas Wasser verdampft täglich ein wenig Wasser, so daß es irgendwann einmal leer ist, ohne daß man auch nur einen Schluck getrunken hat. Elektronen können natürlich nicht verdunsten. Bei Akkus verschwinden daher keine Elektronen in die Umgebung, sondern es finden chemische Prozesse statt, die identisch sind mit den chemischen Prozessen beim Entladen oder anderweitig diese Elektronen aus dem Verkehr ziehen. Dadurch verliert der Akku an Ladung, ohne daß ein äußerer Strom fließt. Als letzter Fachbegriff sei die Nennspannung erwähnt. Die Spannung eines Akkus ist nämlich mitnichten ganz konstant, sondern ist im vollgeladenen Zustand am höchsten und geht bei Entladung mehr oder weniger stark zurück, bevor sie bei Tiefentladung (siehe nächster Abschnitt) fast schlagartig auf Unter Tiefentladung versteht man das "Ausquetschen" eines Akkus, bis dieser überhaupt keinen Strom mehr abgibt. Dabei sinkt die Spannung bis weit unter die Nennspannung ab, im schlimmsten Fall bis auf Bei der Entladung von Akkupacks, die aus mehreren Zellen bestehen, kann ein weiterer noch schlimmerer Effekt als die Tiefentladung auftreten: Das Umpolen. Durch herstellbedingte Toleranzen besitzten die Akkus keine absolut identischen Kapazitäten. Wird ein Akkupack entladen, ist irgendwann die Akkuzelle mit der geringsten Kapazität leer, während seine geringfügig "größeren" Kollegen noch Strom liefern können, auch wenn es nur eine kurze Zeit ist. Diese Akkuzelle wird dann zunächst tiefentladen und anschließend zudem noch durch den Strom der anderen Zellen aufgeladen, aber fatalerweise mit falscher Polung (der Strom fließt ja im Vergleich zum regulären Ladevorgang umgekehrt). Dadurch wird sie irreversibel geschädigt. Selbst wenn es gelingt, sie sofort wieder richtig herum aufzuladen, hat sie fast immer einen beträchtlichen Teil ihrer Kapazität eingebüßt, so daß sie beim nächsten Entladevorgang noch schneller umgepolt wird. Leider werden die Begriffe Akku und Batterie fröhlich durcheinandergeschmissen. So hatte es sich in Deutschland weitgehend durchgesetzt, die nicht aufladbaren Primärzellen als Batterie und die aufladbaren Sekundärzellen als Akkumulator zu bezeichnen. Dies ist aber im Grunde falsch, weil der aus dem Militärischen stammende Begriff Batterie eine Gruppe bzw. einen Verbund beschreibt, d.h. hier also eine Zusammenschaltung mehrerer Zellen. Eine einzelne Zelle als Batterie zu bezeichnen, ist daher schlicht falsch aber im deutschen Sprachraum weit verbreitet. Korrekt ist die Verwendung des Begriffs Batterie nur für eine Zusammenschaltung von mehreren Primär- oder Sekundärzellen. Als Primärzelle bezeichnet man dabei eine nicht aufladbare Zelle, während eine aufladbare Zelle als Sekundärzelle bezeichnet wird. Der Begriff Akkumulator bzw. kurz Akku sagt hingegen nichts über die Anzahl der Zellen aus sondern nur etwas über die Aufladbarkeit. Komplettiert wird die Konfusion dadurch, daß im Englischen Primärzellen wie auch Sekundärzellen unabhängig von der Zellenzahl als battery bezeichnet werden, wobei der Zusatz "rechargable" (= wiederaufladbar) in dem Begriff rechargable battery für die Sekundärzellen bei der Übersetzung ins Deutsche oft unterschlagen wird. Eindeutig ist hingegen die Verwendung der Begriffe Primärzelle (=nicht aufladbare Zelle), Primärbatterie (=Zusammenschaltung mehrerer nicht aufladbarer Zellen), Sekundärzelle (=aufladbare Zelle) und Sekundärbatterie (=Zusammenschaltung mehrerer aufladbarer Zellen) verwenden. AkkumulatortypenAls Elektrodenmaterial und als Elektrolyt für Akkumulatoren können prinzipiell sehr viele chemische Stoffe verwendet werden. In der Praxis ist man jedoch immer an einer möglichst hohen Zellenspannung und einem möglichst hohen Energieinhalt bezogen entweder auf das Volumen (volumetrische Energiedichte) oder das Gewicht (gravimetrische Energiedichte) oder oft auch beides zusammen interessiert, was die in der Praxis in Frage kommenden Materialien drastisch einschränkt. Ein möglichst geringes Volumen wird beispielsweise dort gefordert, wo die Platzverhältnisse beengt sind wie z.B. bei Mobiltelefonen, MP3-Playern und anderen kleinen mobilen Geräten. Ein möglichst geringes Gewicht wird hingegen z.B. bei Modellfluganwendungen gefordert. Darüberhinaus gibt es weitere Anforderungen wie Innenwiderstand, Verhalten bei hoher bzw. tiefer Temperatur, Eigensicherheit, Zyklenfestigkeit, Preis etc. Wie so oft im Leben gibt es keinen Akkumulatortyp, der alle Anforderungen gleichzeitig erfüllt, weshalb man Kompromisse eingehen muß. Dies ist der Grund, warum sich kein einzelner Akkutyp auf breiter Front durchgesetzt hat und es verschiedene Akkutechnologien gibt bzw. neue Technologien entwickelt werden. Weit verbreitet sind die nachfolgend genannten Akkutypen, zu denen Sie auf den entsprechenden Seiten weitere Infos erfahren können.
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