Leitfaden: Lithium-Ionen-Akku Sicherheit und Pflege

Lithium-Ionen-Akkus (allgemein mit „Li-Ion“ abgekürzt) versorgen nahezu alle der ständig wachsenden Anzahl an elektronischen Geräten, die wir tagtäglich nutzen. Sie finden sich in Zubehör wie Bluetooth-Headphones, Smartwatches, Funkmäusen und natürlich unseren Smartphones, Tablets und Notebook-Computern. Wegen ihrer Allgegenwart setzen die meisten von uns ihre Sicherheit – genau wie von AA-Batterien – als selbstverständlich voraus. Allerdings ist das ein Fehler, denn die Lithium-Ionen-Akkutechnologie selbst macht diese viel gefährlicher. Die Allgemeinheit hat erst unlängst durch die berüchtigten Brände beim Samsung Galaxy Note 7 über die Unbeständigkeit von Lithium-Ionen-Akkus nachzudenken begonnen. Eigentlich ist es jedoch beeindruckender, dass Brände und Explosionen nicht häufiger auftreten als sie es tatsächlich tun. Laut US Consumer Safety Commission gab es seit 2002 43 Rückrufe, die in Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Akkus standen. Wir beginnen mit einem kurzen Überblick über den Aufbau eines Lithium-Ionen-Akkus und was ihn potentiell gefährlich macht.

Aufbau eines Lithium-Ionen-Akkus

Ein Lithium-Ionen-Akku besteht aus einer oder mehreren Zellen. Die größeren Laptop-Akkus bestehen eher aus zwei oder mehreren Zellen. Jede Zelle eines Lithium-Ionen-Akkus arbeitet auf die gleiche Weise, um Strom zu erzeugen: Auf der einen Seite gibt es eine positive, auf der anderen Seite eine negative Elektrode und dazwischen befindet sich ein Elektrolyt. Wenn der Akku geladen wird, gibt die positive Elektrode einige seiner Lithium-Ionen ab, die von der negativen Elektrode angezogen werden. Das Sammeln dieser Ionen ist das Speichern von Energie, die beim Entladevorgang durch den Fluss der Ionen in die andere Richtung freigegeben wird. Die Elektrolytbarriere wird im Normalbetrieb nicht von Elektronen durchdrungen. Es gibt eine dünnes Blatt aus Polypropylen zwischen jeder Zelle, das verhindert, dass sich die Elektroden berühren, doch wenn diese Trennung aus irgendeinem Grund kaputtgeht, gibt es einen Kurzschluss. Dieser Kurzschluss lässt die Zelle sehr schnell sehr heiß werden – bis zu 1.000 °C – und verursacht einen katastrophalen Fehler. Da die Elektroden im Inneren auch entflammbar sind, kommt es im schlechtesten Fall zu einer Explosion wie beim Galaxy Note 7 und anderen Phones.

Richtige Pflege

Theoretisch sollte bei geeigneten technischen Standards und Fertigungsstandards das Risiko eines Unfalls mit einem Lithium-Ionen Akku fast null sein. Allerdings gibt es einige wichtige Informationen für Endverbraucher, derer man sich bewusst sein sollte  — besonders da Lithium-Ionen-Akkus in immer billigeren Produkten in immer größerer Kapazität eingesetzt werden.

Der erste Aspekt ist das Lagern eines Akku, der nicht benötigt wird. Lithium-Ionen-Akkus altern am besten, wenn der Ladestand zwischen 40 bis 70 Prozent ihrer Kapazität bleibt. Sie sollen an kühlen, trockenen Orten gelagert werden — jedoch niemals in der Tiefkühltruhe. Ihr Kühlschrank ist ein guter Platz.

Zweitens gibt es Regeln fürs Laden von Akkus, wenn man will, dass diese solange wie möglich funktionieren. Die Hauptbelastung von Lithium-Ionen-Akkus ist Erhaltungsladung, bei welcher der vollgeladene Akku angesteckt bleibt. Lithium-Ionen-Akkus mögen es nicht besonders, wenn sie nahe 100% Kapazität geladen werden und sie ständig dort zu belassen führt zu schnellem Verschleiß. Eine allgemeine Richtlinie ist, dass man einen Lithium-Ionen-Akku nicht laden sollte, bevor er nicht unter 80% Ladestand oder niedriger erreicht hat. Das Problem ist, dass es nicht alle Hersteller dem User ermöglichen, dies einzustellen. Ob es sich um eine geplante Veralterung handelt oder nicht sei dahingestellt. Jedenfalls bieten meines Wissens nur Dell und Lenovo Software, welche es dem User ermöglicht, den Lade-Grenzwert ihres Laptops zu konfigurieren. Wenige andere Computer-Hersteller (und kein Phone-Hersteller, dessen ich mir bewusst bin), inkludieren diese Funktionalität. Im Allgemeinen sollten Sie Fast-Charging ihres Lithium-Ionen-betriebenen Gerätes vermeiden. Obwohl Quick-Charge heute oft ein Verkaufsargument von Produkten ist, sollten Sie wissen, dass der Akku umso schneller verschleißt, je schneller Sie ihn laden (und umgekehrt). Das Gleiche gilt für die Temperatur: Vermeiden Sie es den Akku (oder das Gerät) während des Ladens unnötiger Hitze auszusetzen.

Zusammenfassung

Lithium-Ionen-Akkus sind wichtige, empfindliche Komponenten in unseren Geräten. Obwohl sie allgegenwärtig sind, fordert die explosive Natur von soviel Energie in einem kleinen Paket Respekt von Herstellern und Endverbrauchern. Daher sollten Sie ihre Akkus richtig pflegen: Vermeiden sie Überladung und Lagerung in heißen oder feuchten Umgebungen, Versuchen Sie die Ladung soweit möglich im Bereich zwischen 30 und 70 Prozent zu halten und misshandeln Sie den Akku nicht physikalisch.

Allerdings brauchen Sie auch nicht neurotisch versuchen, den Akku Ihres Smartphones und Laptops immer in idealem Zustand zu halten. Diese Geräte sind dazu gedacht ihr Leben zu verbessern und zu vereinfachen. Jeder Akku ist ein Verbrauchsartikel, der nicht ewig hält — auch dann nicht, wenn jede Vorsichtsmaßnahme getroffen wird. Sie sollten keine Probleme haben, solange Sie Akkus nicht misshandeln oder den gleichen Belastungstests wie OEMs aussetzen.