Müssen Lithiumbatterien entladen werden?

In Mobiltelefonen, Tablets, Digitalkameras und anderen elektrischen Geräten sind Lithiumbatterien wahrscheinlich die am häufigsten verwendeten Energiespeicher. Es ist im Grunde ein falscher Mythos, dass Lithiumbatterien vollständig entladen werden müssen. Wenn Sie zulassen, dass Ihre batteriebetriebenen Geräte jeden Tag "leer" werden, verringert sich die Effizienz der Batterie im Laufe der Zeit. Aus diesem Grund kann das Verständnis der Wartung von Lithiumbatterien nicht nur die Lebensdauer der Batterie verlängern, sondern auch Ihr Gerät vor möglichen Schäden schützen.

Müssen Sie Ihre Lithiumbatterie wirklich regelmäßig entleeren, um sie bedingt zu halten?

Falsch. Heutzutage entladen sich die meisten Batterien nie mehr vollständig.

Was Sie als 0 Prozent oder "leer" sehen, wenn sich Ihr Telefon oder Laptop nicht einschalten lässt, ist, dass der Akku irgendwo nur zu etwa 10 Prozent aufgeladen ist. Aus diesem Grund wird der Bildschirm lange genug eingeschaltet, damit Sie den Akku aufladen können, wenn Sie den Netzschalter gedrückt halten.

Diese Frage haben wir auch Daniel Abraham gestellt, einem Spezialisten für Lithium-Ionen-Batterien am Argonne National Laboratory außerhalb von Chicago, Illinoi. Folgendes hatte er zu diesem Thema zu sagen:

Aktuelle Handys (und Laptops) enthalten Lithium-Ionen-Batterien, die nicht regelmäßig entladen werden müssen, um "konditioniert" zu bleiben.

Der Vorschlag für eine "periodische Entladung" ist ein Überbleibsel älterer Batterietypen, wie z. B. wiederaufladbarer Batterien für Nickel-Cadmium und Nickel-Metallhydrid. Es wird angenommen, dass solche Batterien einen "Memory-Effekt" haben, der, wenn sie nicht regelmäßig entladen werden, dazu führt, dass sie weniger Energie behalten. Bei Lithium-Ionen-Batterien ist dies nicht der Fall, da sie keinen Memory-Effekt haben.

Um dies besser zu verstehen, sollten Sie die Funktionsweise einer Lithium-Ionen-Batterie kennen, die eine positive Elektrode (Anode), eine negative Elektrode (Kathode) und eine Chemikalie enthält, die als Elektrolyt wirkt.

Der Strom aus der Steckdose bewirkt, dass Lithiumionen von der Kathode zur Anode gelangen, während die Batterie aufgeladen wird. Dies wandelt elektrische Energie aus der Steckdose in gespeicherte chemische Energie um. Die Lithiumionen fließen zur Kathode zurück, wenn Sie den Akku ausstecken und ihn verwenden. so dass die akkumulierte chemische Energie in einen Elektronenstrom umgewandelt wird, um die Vorrichtung anzutreiben. Graphit ist normalerweise die aktive Komponente in der Anode in kommerziellen Lithium-Ionen-Zellen. Wenn die Zelle in diese Partikel geladen oder eingefügt wird oder wenn die Zelle entladen wird, werden die Lithiumionen aus diesen Partikeln extrahiert.

Normalerweise wird diese Methode der Injektion und Entfernung von Lithium als Interkalation bezeichnet, die die Kristallstruktur der Wirtskathode oder der Anodenteilchen nicht verändert. Der Lithiuminjektions- und -extraktionszyklus ist im Idealfall zu 100% reversibel. Tatsächlich gehen einige Lithiumionen bei unbeabsichtigten Reaktionen verloren und die Leistung von Zellbatterien wird langsam beeinträchtigt.

Der Memory-Effekt in NiCd-Zellen wird auf die Bildung und das Wachstum von Cadmiumhydroxid-Kristallen zurückgeführt, wenn die Zelle über lange Zeiträume im voll geladenen Zustand gehalten wird. Periodische Tiefenentladungen (oder Konditionierung von Zellen) stellen die Kristalle auf ihre ursprüngliche Größe zurück und stellen häufig die Zellleistung wieder her.

Kommerziell erhältliche Lithium-Ionen-Zellen basieren auf Interkalationschemien und zeigen nicht die Entwicklung und das Wachstum solcher Kristalle, deren Chemie sich irgendwie von den wiederaufladbaren Batterien unterscheidet, die Memory-Effekt enthalten.

Darüber hinaus arbeiten Wissenschaftler in Forschungslabors auf der ganzen Welt an alternativen Chemikalien, um die Energie und Leistungsdichte von Batteriezellen zu verbessern. Einige dieser Zellen basieren eher auf einem Prozess der "Umwandlung" als auf einer Interkalation. Während der Umwandlungsreaktion entstehen neue Kristallstrukturen. Wir wissen nicht, ob diese zukünftigen Zellen zur Aufrechterhaltung der Leistung regelmäßig konditioniert werden müssen oder nicht, da die Forschung im Gange ist, und sie werden nach den Experimenten bewertet.

Wie pflegen Sie eine Lithiumbatterie?

Die Pflege eines Lithium-Ionen-Akkus ist sehr wichtig, um seine Lebensdauer zu verlängern und ihn so oft wie möglich zu verwenden. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Punkte aufgeführt, die bei der Verwendung von Lithiumbatterien beachtet werden sollten.

Verwenden Sie geeignete Ladegeräte.

Bei elektronischen Geräten kümmern sich viele Menschen sehr darum, vernachlässigen jedoch häufig die Folgen schlechter Ladegeräte für ihre Lithium-Ionen-Batterien. Das anfängliche Ladegerät ist die beste Wahl, wenn Sie ein Ladegerät für den Akku auswählen. Ist dies nicht möglich, können Sie ein hochwertiges Ladegerät mit Überlastsicherheit oder ein Ladegerät mit einem Markennamen verwenden. Ein Batterieladegerät von geringer Qualität kann zu kürzeren Laufzeiten, vorzeitigem Ausfall der Batterie oder sogar zu Feuer oder Explosion führen.

Vermeiden Sie häufiges Überladen.

Das Innere des Akkus kann mit einem minderwertigen Ladegerät zu einer Überladung bei hohen Temperaturen führen, was für den Lithium-Ionen-Akku und das Ladegerät schlecht ist. Daher ist eine vollständige Ladung ausreichend, da eine Überladung Ihre Lithiumbatterie beschädigen kann und eine kleine Explosion auftreten kann, wenn die Überlastsicherheit fehlt.

Kontakt mit Metall vermeiden.

Für eine optimale Leistung müssen alle Kontakte der Batterien sauber gehalten werden. Lassen Sie die Kontakte keine Metallgegenstände wie Schlüssel berühren, während Sie Batterien herumtragen. Dies kann einen Kurzschluss verursachen, die Batterie zerstören und möglicherweise zu einem Brand oder einer Explosion führen.

Erwägen Sie die Verwendung häufig bei optimalen Temperaturen.

Lithium-Ionen-Batterien haben optimale Temperaturen für Betrieb und Verarbeitung. Bei kontinuierlicher Verwendung in Umgebungen mit extremen Temperaturen werden die Nutzungsdauer des Akkus und die nutzbaren Zyklen beeinträchtigt.

Verwenden Sie nach dem vollständigen Aufladen keine Lithium-Ionen-Batterien mehr, wenn es zu heiß wird.

Wenn die Batterien frisch aufgeladen werden, können die Temperaturen sehr hoch sein. Wenn Sie sie sofort verwenden, steigt die Innentemperatur des elektronischen Geräts an, was sich negativ auf die elektronischen Komponenten des Geräts auswirken kann.

Müssen Lithiumbatterien vor dem ersten Laden vollständig entladen werden?

Wie bei NiCad-Akkus gibt es keinen Ladungsspeicher für lithium-ionen-akkus, sodass für lithium-akkus keine Tiefentladungsperioden erforderlich sind. Darüber hinaus ist die Verwendung von Teilentladungszyklen für die Batterie am besten. Batterieexperten empfehlen, Lithium-Ionen-Batterien nach 30 Ladevorgängen fast vollständig zu entladen.

Es wird jedoch empfohlen, den Akku / Akku Ihres Mobiltelefons je nach Akkutyp immer mindestens 12 bis 24 Stunden aufzuladen, um eine vollständige Erstladung zu gewährleisten, auch wenn auf Ihrem Telefon der Akku nach nur wenigen Stunden aufgeladen wird - neue Akkus können dies Zeigen Sie während und nach dem Aufladen falsche Ladezustände an. Fragen Sie daher besser bei der Person nach, bei der Sie es auf der sicheren Seite gekauft haben.