Zuletzt aktualisiert: 23. November 2021

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Die Welt wäre ohne die unzähligen elektronischen Produkte um uns herum nicht mehr zu verstehen. Handys und schnurlose Telefone, Laptops und Tablets sind nur einige Beispiele. Um sie stundenlang nutzen zu können, ohne an das Stromnetz angeschlossen zu sein, wird eine weitere Stromquelle benötigt: Lithiumbatterien.

Seit ihrem kommerziellen Erscheinen in den 1990er Jahren haben sie sich weiterentwickelt und ihre Leistung verbessert. Heute sind sie als Energiequelle für all die Alltagsprodukte unverzichtbar, die wir in unserem Arbeits- und Berufsleben brauchen. Lithiumbatterien werden auch in der Automobilindustrie verwendet.




Das Wichtigste in Kürze

  • Lithiumbatterien sind Geräte, die elektrische Energie speichern. Sie funktionieren, indem sie ein Lithiumsalz als Elektrolyt verwenden, das die für die elektrochemische Reaktion notwendige Ionenmenge zwischen Kathode und Anode ermöglicht.
  • Ihre Verwendung verbreitete sich in den 1990er Jahren im Zusammenhang mit dem Boom der mobilen Technologie. Sie sind aus leichten Komponenten gebaut und haben kompakte, handliche Formate. Sie sind sehr widerstandsfähig gegenüber dem „Memory-Effekt“, einem Fehler, der bei anderen Batterietypen auftritt.
  • Obwohl das Standardformat (und das am häufigsten verwendete) rechteckig ist, kann die Struktur an verschiedene Geräte angepasst werden, z. B. zylindrisch oder sogar flach.

Lithiumbatterie Test: Die besten Produkte im Vergleich

Hier ist eine Auswahl der besten Lithium-Batterien auf dem Markt. Die Absicht ist es, einige verschiedene Optionen zur Auswahl anzubieten, nachdem du ihre Eigenschaften und Preise verglichen hast. Außerdem kann jede Batterie für einen bestimmten Zweck geeignet sein, während sie für andere nicht empfohlen wird. Hier sehen wir sie uns an.

Kaufberatung: Was du über Lithiumbatterien wissen musst

Der Vergleich verschiedener Batterietypen und ihrer Eigenschaften ist ein wichtiger Schritt beim Kauf, aber es gibt noch andere Faktoren zu beachten. Die wichtigste ist, das Produkt zu kennen, in das wir Geld investieren (in diesem Fall die Lithiumbatterie): zu verstehen, was sie ist, wofür sie da ist und was sie uns bietet, wenn wir sie kaufen.

Una batería de litio

Die Nutzungsdauer der Lithiumbatterie hängt auch mit den Lade- und Entladezyklen zusammen, die sie bietet. (Quelle: Janaka Dharmasena: 11576124/ 123rf.com)

Was ist eine Lithiumbatterie?

Eine Lithiumbatterie, auch bekannt als Lithium-Ionen-Batterie (oder Li-Ion-Batterie), ist ein elektrischer Energiespeicher. Mit anderen Worten: Er ist ein Energiespeicher, der es ermöglicht, dass er von einem Gerät, an dem er angebracht oder angeschlossen ist, genutzt werden kann. Einmal verbraucht, kann es wieder aufgeladen und in begrenztem Umfang wiederverwendet werden.

Wie funktioniert eine Lithiumbatterie?

Die Funktionsweise der Lithiumbatterie basiert auf der Verwendung von Lithiumsalzen als Elektrolyt, der die reversible elektrochemische Reaktion zwischen Kathode und Anode ermöglicht. Die Lithium-Ionen fließen von der Kathode zur Anode, wodurch Strom fließt und das Gerät, an das die Batterie gerade angeschlossen ist, mit Energie versorgt wird.

Wusstest du, dass die Automobilindustrie sie vor kurzem eingebaut hat, um Elektrofahrzeuge anstelle von fossilen Brennstoffen zu fördern?

Wofür werden Lithium-Batterien verwendet?

Lithium-Batterien versorgen die meisten elektronischen Kleingeräte des täglichen Gebrauchs. Überall um uns herum und ohne unser Haus zu verlassen, können wir die Fernbedienung des Fernsehers, die Fernbedienung der Klimaanlage, eine elektrische Zahnbürste oder ein Haarentfernungsgerät nennen, neben vielen anderen Beispielen.

Im Laufe der Jahre wurden weitere Verwendungsmöglichkeiten für Lithiumbatterien entwickelt. Heute werden sie auch für den Antrieb von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen verwendet, obwohl ihre Reichweite noch sehr begrenzt ist. Lithiumbatterien sind derzeit die am weitesten verbreiteten und kommerziell erhältlichen Batterien auf dem Technologiemarkt.

Batería de litio

Wir dürfen nicht vergessen, dass eine Lithiumbatterie ein vergängliches technisches Produkt ist. (Quelle: twinsterphoto: 104769813/ 123rf.com)

Was sind die Vor- und Nachteile einer Lithiumbatterie?

Lithiumbatterien sind heute sehr beliebt und werden von den Herstellern am häufigsten für die Stromversorgung elektronischer Geräte verwendet. Das liegt an den unbestrittenen Vorteilen gegenüber anderen Batterietypen. Aber sie haben auch einige bemerkenswerte Nachteile. Schauen wir uns beide in der folgenden Tabelle an.

Vorteile
  • Leichtes und kompaktes Format
  • Kein &#8222
  • Memory-Effekt&#8220
  • Entladestabilität
  • Hohe Spannung pro Zelle: 3,7 V
Nachteile
  • Empfindlich gegenüber äußeren Bedingungen
  • Leicht zu überhitzen
  • Kostspielig in der Herstellung

Was ist der „Memory-Effekt“ und warum haben Lithium-Batterien ihn nicht?

Der „Memory-Effekt“ von Batterien ist ein Phänomen, das ihre Ladekapazität verringert, wenn sie wieder aufgeladen werden, ohne vollständig entladen zu sein. Wenn die Batterie zu früh oder unvollständig (ohne 100% zu erreichen) aufgeladen wird, bilden sich durch eine chemische Reaktion Kristalle im Inneren der Batterie. Bei Lithiumbatterien tritt dieses Problem, das die Leistung mindert, nicht auf.

Dies ist einer der größten Vorteile von Lithiumbatterien gegenüber anderen Batterietypen auf dem Markt, die noch vor einigen Jahren gebräuchlicher waren, wie z. B. Bleisäure- und Nickelbatterien. Deshalb hat Lithium in letzter Zeit gegenüber diesen Materialien leicht an Boden gewonnen, da der „Memory-Effekt“ den Nutzern viele Probleme und Unannehmlichkeiten bereitete.

Was sind Ladezyklen und wie viele Zyklen bietet eine Lithiumbatterie?

Wir haben gesehen, dass einer der Hauptnachteile von Lithiumbatterien ihre kurze Lebensdauer ist. Bei häufigem Gebrauch wird sie auf etwa 3 Jahre geschätzt, was bei geringer Kompatibilität manchmal das Ende der Nutzungsdauer des von ihnen betriebenen Geräts bedeutet. Oder unvorhergesehene Wartungskosten aufgrund eines vorzeitigen Batteriewechsels.

Die Lebensdauer der Lithiumbatterie hängt auch von den Lade- und Entladezyklen ab, die sie bietet. Unter einem Lade-/Entladezyklus versteht man die Zeit, in der die in der Batterie gespeicherte Energie von der Vollladung bis zur Entladung genutzt wird. Die durchschnittliche Anzahl der Zyklen einer Lithiumbatterie liegt zwischen 500 und 1.200.

Welche Wartung braucht eine Lithiumbatterie?

Wir dürfen nicht vergessen, dass eine Lithiumbatterie ein vergängliches technisches Produkt ist. Obwohl Lithiumbatterien, wie wir bereits gesagt haben, nicht unter dem Hauptnachteil des „Memory-Effekts“ leiden, können sie andere Probleme verursachen, die sich aus der Nutzung ergeben. Deshalb ist es wichtig, einige Richtlinien zu befolgen, um ihre Lebensdauer zu verlängern.

Die wichtigsten Tipps für die Wartung von Lithiumbatterien sind unter anderem: Vermeide extreme Temperaturen (über oder unter 15 Grad), lagere sie mit einer Zwischenladung während Zeiten der Inaktivität und halte sie nicht über einen längeren Zeitraum bei 100% Ladung.

Un cargador de batería de litio

Eine Lithiumbatterie, auch Lithium-Ionen-Batterie genannt, ist ein elektrischer Energiespeicher. (Quelle: Chutchawarn Samwang: 41149799/ 123rf.com)

Welches Budget brauche ich, um eine Lithium-Batterie zu kaufen?

Nicht alle Lithium-Batterien sind gleich, daher unterscheiden sich auch ihre Preise. Die einfachsten Geräte, die Fernbedienungen betreiben, sind in der Regel die billigsten auf dem Markt. Wenn wir hingegen eine Lithiumbatterie mit einer höheren Anzahl von Milliamperestunden (mAh) oder einer höheren Ausgangsspannung (V) suchen, sind die Preise höher.

Es sollte auch beachtet werden, dass einige Lithiumbatterien universell einsetzbar sind und mit jedem Gerät kompatibel sind, unabhängig vom Hersteller, solange die technischen Eigenschaften dies zulassen. Andere wiederum sind für den exklusiven Gebrauch bestimmt, spezifischer und haben komplexere und einzigartige Eigenschaften.

Kaufkriterien

Vor dem Kauf einer Lithiumbatterie müssen wir, wie bei jedem anderen Artikel auch, eine Reihe von Variablen abwägen. Eine falsche Identifizierung dieser Schlüsselaspekte führt zu einem Fehlkauf. Im Folgenden werden wir versuchen, jede von ihnen auf verständliche und aufschlussreiche Weise zu erläutern.

Verwendung und Kompatibilität

Als erstes müssen wir uns darüber im Klaren sein, wofür wir eine Lithiumbatterie brauchen. Bestimmte elektronische Geräte haben die gleichen Eigenschaften und Parameter der Stromversorgung. Zum Beispiel kann dieselbe Batterie in einer TV-Fernbedienung, einer drahtlosen Maus oder einem ferngesteuerten Spielzeugauto verwendet werden.

Das ist nicht immer der Fall. Jedes Gerät unterstützt eine andere Spannung, und wenn die falschen Batterien verwendet werden, können zwei Dinge passieren: Die Leistung ist entweder zu niedrig (das Gerät funktioniert nicht) oder zu hoch, wodurch das Gerät verbrennt. Deshalb ist es wichtig, die richtige Batterie zu verwenden, um Unfälle und Frustrationen zu vermeiden.

Cámara fotográfica

Die meisten Kameras bestehen aus Lithium-Batterien. (Quelle: Pietrzyk: 102106313/ 123rf.com)

Physikalische Merkmale

Zusätzlich zu den technischen oder energetischen Merkmalen müssen wir auch das richtige Format aus physikalischer Sicht bestimmen. Lithiumbatterien gibt es in einer Vielzahl von geometrischen Formen: flach, rechteckig, zylindrisch oder rund. Jedes Gerät passt in bestimmte Geräte, aber nicht in alle.

Neben der Kompatibilität und der physischen Passform gibt es noch weitere Variablen, die bewertet werden können. Wenn wir also ein rechteckiges Format benötigen, suchen wir nach der exakten Größe im Bereich der rechteckigen Lithiumbatterien.

Außerdem vergleichen wir verschiedene Gewichte und suchen nach dem leichtesten und kompaktesten Modell.

Leistung und Spannung

Spannung kann im Grunde als die Kraft oder der Druck definiert werden, mit dem die Energie aus der Batterie an das Gerät abgegeben wird. Jedes Gerät verträgt eine andere Spannung und wenn die falschen Batterien verwendet werden, können zwei Dinge passieren: Die Leistung ist entweder zu gering (das Gerät funktioniert nicht) oder zu hoch, wodurch das Gerät verbrennt.

Daher ist es wichtig, die richtige Batterie zu verwenden, um Unfälle und Frustrationen zu vermeiden. Der Ausgangsspannungsbereich von Lithiumbatterien ist sehr groß und hängt vom zu versorgenden Gerät ab. Dies sind die grundlegenden Eigenschaften, auf die du vor dem Kauf einer Lithiumbatterie achten solltest.

Ladezeit und Nutzungsdauer

Frühe Lithiumbatterien brauchten mehr als 12 Stunden, um vollständig aufgeladen zu werden, und konnten dann nur wenige Stunden genutzt werden. Heute haben sich die Ladezeiten stark verkürzt und die Nutzungsdauer einer voll aufgeladenen Batterie hat sich entsprechend verlängert. Aber es gibt trotzdem Unterschiede.

Deshalb solltest du auf die Milliamperestunden (mAh) achten, die die Lebensdauer der Batterie bestimmen. Mit anderen Worten: Je mehr mAh, desto länger die Akkulaufzeit. Zum Beispiel haben Lithiumbatterien in Mobiltelefonen heute über 3.000 mAh, während sie vor ein paar Jahren kaum 2.000 mAh hatten. Dieses Merkmal sollten wir nicht übersehen.

Lebensdauer und Ladezyklen

Ein weiterer wichtiger technischer Aspekt ist die Lebensdauer der Lithiumbatterie. Es ist schwierig, die Lebensdauer vorübergehend zu bestimmen, ohne sie mit der Nutzung, ausgedrückt durch Lade- und Entladezyklen, in Verbindung zu bringen. Lithiumbatterien reagieren empfindlich darauf, wie oft sie aufgeladen werden und die gespeicherte Energie verbraucht wird.

Je mehr Ladezyklen die Batterie laut technischer Spezifikation aushält, desto länger ist ihre Lebensdauer. Normalerweise liegt dieser Wert über 500 und kann sogar über 2.000 liegen, aber das ist ein sehr variabler Parameter, der von der Art der Batterie und der Nutzung abhängt. Je länger die Lebensdauer, desto rentabler ist die Investition.

Fazit

Es gibt viele Arten von Lithiumbatterien, die von einer Reihe von Variablen abhängen, die wir in diesem Artikel zu erklären versuchen. Einer davon, der wichtigste, ist der Verwendungszweck. Mit anderen Worten: das elektronische Gerät, das es mit Strom versorgen soll. Daher werden die Eigenschaften und Bedürfnisse dieses Geräts den Rest bestimmen.

Und was ist der Rest? Die Leistung der Batterie, ihre physikalischen Eigenschaften (Form, Größe und Gewicht), die Dauer der gespeicherten Energie, die Ladezeit oder die Nutzungsdauer des Produkts, um nur einige zu nennen. Alle diese Faktoren müssen vor dem Kauf einer Lithiumbatterie abgewogen werden, nachdem mehrere Modelle mit ähnlichen Eigenschaften verglichen wurden.

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(Bildquelle: Lurii Golub: 114158332/ 123rf.com)

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