Braucht ein moderner Akku Pflege?

Über kaum ein anderes Bauteil eines akkubetriebenen Gerätes gibt es mehr Mythen zur Erhaltung als über den Akku selbst. Während bei kleinen Akkus letztendlich der Preis eines Austausches heutzutage kaum noch eine Rolle spielt, ist ein Akku eines elektrischen Großverbrauchers durchaus noch nicht einer größeren Investition verbunden. Aber brauchen moderne Akkus überhaupt ein Pflegeprogramm, das der Gerätebesitzer groß beeinflussen könnte?

Erinnern Sie sich noch an die ersten Mobiltelefone? Die allerersten Gerätschaften, die mit einem Akku bestückt waren, hatten mit einigen Widrigkeiten zu kämpfen. Durch die einst üblichen Bleigel- oder Nickel-Cadmium-Akkus waren die ersten Mobiltelefone außergewöhnlich schwer, hatten mit einem großen Formfaktor des Akkugehäuses zu kämpfen und hielten dennoch mit Akkulaufzeiten unter 10 Stunden im Stand-By-Betrieb und einer Gesprächszeit von deutlich weniger als einer Stunde kaum einen normalen Arbeitstag durch. Noch viel ernster als die kosmetischen Probleme waren jedoch die weiteren Unzulänglichkeiten der damaligen Batterietechnologien.

Der berüchtigte Memory-Effekt war einer dieser Schreckensgespenster und galt landläufig für das Phänomen, dass vornehmlich Nickel-Cadmium, die nicht gänzlich entladen wiederaufgeladen wurden, sich den nur teilweise entladenen Zustand merken würden und dadurch die Akkuleistung nach und nach sinken würde. Dabei bezeichnete der Memory-Effekt tatsächlich eigentlich genau das Gegenteil, nämlich das Problem eines überladenen Akkus und der dadurch entstehenden Schäden in der Akkuzelle, die dafür sorgten, dass der Akku nach und nach nicht mehr vollständig aufgeladen werden konnte.

Und auch bei modernen Akkus kursieren immer noch viele gut gemeinte und doch eher schlechte Ratschläge. Ein Ratschlag von vielen ist beispielsweise die Empfehlung, Akkus niemals vollständig aufzuladen, sondern den Ladevorgang bei maximal 60 % Ladestand manuell abzubrechen. Damit würde man die Zellen vor zu viel Ladung schonen und die Lebensdauer erhöhen. Zumindest ein Halbsatz davon stimmt.

Das Überladen als größte Gefahr von Akkus

Im Prinzip gibt es tatsächlich eine einzige große Gefahr für Akkus, und zwar weitgehend unabhängig davon, aus welchen Materialien Akkus bestehen: Eine Überladung. Alle Akkus bestehen aus zwei Elektroden, die von einem Elektrolyt getrennt sind. Elektrochemische Prozesse sorgen, dafür, dass bei der Ladung eines Akkus elektrische in chemische Energie umgewandelt wird und bei einer Entladung entsprechend umgekehrt.

Das Zusammenspiel von Elektrolyt und Elektroden ist mit Umgebungs- und Einsatzparametern verknüpft. Dazu gehören neben den besten Temperaturkorridoren für einen Einsatz auch die Lade- und Entlademodalitäten. Liegen diese außerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Parameter, wird das Material mit hoher Wahrscheinlichkeit überbeansprucht und jede Überbeanspruchung führt zu einem höheren Verschleiß.

Aus diesem Grund ist es von enormer Wichtigkeit, eine Tiefentladung und vor allem eine Überladung zu vermeiden, gerade bei modernen Akkus, die in der Regel schnellgeladen werden können. Eine Schnellladung an sich ist dabei tatsächlich das kleinere Problem, wenn eben der Akku exakt aufgeladen wird und keinesfalls überladen.

Die notwendige Ladeelektronik

Bei sehr frühen Akkutechnologien übernahm das Ladegerät die Ladesteuerung und die funktionierte oftmals nach einem sehr einfachen Prinzip: Ist ein Akku angesteckt, wird er so lange geladen, bis er herausgenommen wird, Überladung inklusive. So geladene Akkus unterlagen einem deutlich höheren Verschleiß und genau dieses Phänomen sorgte dann bei Benutzern dafür, dass fälschlicherweise der Akku als der Schuldige gebrandmarkt wurde, obwohl meist das Ladegerät die Akkus ruinierte.

Moderne Akkus – und dazu gehören praktisch alle Lithium-Ion-Akkus – bringen ihre eigene Ladeelektronik mit, die im Akkugehäuse selbst verbaut ist. Nur eine so eingebaute Ladeelektronik kann den Ladezustand und auch die Temperatur der eingebauten Akkuzellen während der Ladung am genauesten messen und entsprechend den Ladestrom vom Ladegerät steuern.

Diese integrierte Ladeelektronik besitzen auch Akkus in Elektrofahrzeugen, so dass es für den Besitzer eines Elektrofahrzeuges nur einige wenige Dinge zu beachten gilt:

  • Die meisten Hersteller von Elektrofahrzeugen statten ihre Akkus mit zusätzlichen Garantien aus, entweder über einen bestimmten Zeitraum und/oder über eine bestimmte Kilometerleistung. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass die Hersteller den zu erwartenden Verschleiß des Akkus bereits berücksichtigen und dies über Nutzungskorridore der Akkuleistung realisieren. Neue Akkus werden beispielsweise oft nur in einem Ladekorridor von 25 % und 75 % ihrer maximalen Kapazität ge- und entladen, um diese Strommenge auch nach einigen Jahren noch gewährleisten zu können.
  • Ein Elektrofahrzeug kann bedenkenlos auch über den Zeitpunkt des errechneten Ladeendes hinaus an der Steckdose angeschlossen bleiben. Die Ladeelektronik des Akku sorgt selbstständig dafür, den Ladevorgang zu beenden, wenn der Akku eine bestimmte Zellspannung aufweist und kommuniziert hierzu mit dem Ladegerät.
  • Ein Elektrofahrzeug kann, wenn es regelmäßig gefahren wird, durchaus an jeder verfügbaren Steckdose angeschlossen werden, auch wenn es nur zu einer kurzen Ladung reicht. Kurze und unvollständige Ladevorgänge sind weitgehend unproblematisch.
  • In besonders heißen und kalten Umgebungen ist das Laden des Akkus weitgehend unproblematisch und viele Autohersteller empfehlen explizit das Anschließen des Elektrofahrzeuges an die Steckdose, da moderne Akkus bei widrigen Temperaturen durch einen eigenen Klimakreislauf klimatisiert werden, beispielsweise bei sehr kalten Temperaturen.

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