Lithiumbatterie (Li-Ion, Lithium-Ionen-Batterie)Lithium-Ionen-Akkus zeichnen sich durch geringes Gewicht, hohe Kapazität und fehlenden Memory-Effekt aus und sind daher weit verbreitet – viele digitale Geräte nutzen Lithium-Ionen-Akkus als Stromquelle, obwohl sie relativ teuer sind. Die Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus ist sehr hoch, und ihre Kapazität ist 1,5- bis 2-mal so groß wie die von herkömmlichen Akkus.NiMH-AkkusLithium-Ionen-Akkus haben das gleiche Gewicht und eine sehr geringe Selbstentladungsrate. Darüber hinaus weisen sie nahezu keinen Memory-Effekt auf und enthalten keine giftigen Substanzen. Diese Vorteile sind weitere wichtige Gründe für ihre weite Verbreitung. Lithium-Ionen-Akkus sind üblicherweise mit der Aufschrift „4,2V Lithium-Ionen-Akku“, „4,2V Lithium-Sekundärbatterie“ oder „4,2V Lithium-Ionen-Akku“ gekennzeichnet.

18650 Lithium-Batterie
Der 18650 ist der Ursprung der Lithium-Ionen-Batterie – ein von der japanischen Firma Sony entwickelter Standard für Lithium-Ionen-Akkus, um Kosten zu sparen. Die Zahl 18 steht für einen Durchmesser von 18 mm, 65 für eine Länge von 65 mm und 0 für eine zylindrische Form. 18650 bedeutet also: 18 mm Durchmesser, 65 mm Länge. Die Modellnummer des Akkus Nr. 5 ist 14500, er hat einen Durchmesser von 14 mm und eine Länge von 50 mm. Der 18650-Akku wird hauptsächlich in der Industrie eingesetzt, im privaten Bereich findet er jedoch kaum Verwendung. Er wird häufig in Laptop-Akkus und hochwertigen Taschenlampen verwendet.

Gängige 18650-Akkus werden in Lithium-Ionen-Akkus und Lithium-Eisenphosphat-Akkus unterteilt. Lithium-Ionen-Akkus haben eine Nennspannung von 3,7 V und eine Ladeschlussspannung von 4,2 V. Lithium-Eisenphosphat-Akkus haben eine Nennspannung von 3,2 V und eine Ladeschlussspannung von 3,6 V. Ihre Kapazität liegt üblicherweise zwischen 1200 mAh und 3350 mAh, gängig sind Kapazitäten zwischen 2200 mAh und 2600 mAh. Die theoretische Lebensdauer eines 18650-Lithium-Akkus beträgt 1000 Ladezyklen.

Der 18650-Lithium-Ionen-Akku wird aufgrund seiner hohen Kapazität pro Energiedichte hauptsächlich in Laptop-Akkus eingesetzt. Darüber hinaus findet er aufgrund seiner hervorragenden Betriebsstabilität breite Anwendung in der Elektronikbranche: Er wird häufig in hochwertigen Taschenlampen, tragbaren Stromversorgungen, drahtlosen Datenübertragungsgeräten, elektrisch wärmender Kleidung und Schuhen, tragbaren Instrumenten, tragbaren Beleuchtungsgeräten, tragbaren Druckern, Industrieanlagen, medizinischen Geräten usw. verwendet.

Li-Ionen-Akkus mit der Kennzeichnung 3,7 V oder 4,2 V sind identisch. 3,7 V bezeichnen die Entladespannung (d. h. die typische Spannung) während der Entladung, während 4,2 V die Spannung beim vollständigen Laden angeben. Gängige wiederaufladbare 18650-Lithium-Akkus haben eine Spannungsangabe von 3,6 V oder 3,7 V und 4,2 V im voll geladenen Zustand. Diese Angabe hat wenig mit der Kapazität zu tun. Die gängigste Kapazität von 18650-Akkus liegt zwischen 1800 mAh und 2600 mAh (wobei die meisten Akkus zwischen 2200 mAh und 2600 mAh haben). Es sind aber auch Akkus mit 3500 mAh, 4000 mAh oder mehr erhältlich.

Es gilt allgemein als erwiesen, dass die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Akkus unter 3,0 V liegt und der Akku sich dann entlädt (der genaue Wert hängt vom Schwellenwert der Schutzschaltung ab; es gibt Akkus mit Schwellenwerten von 2,8 V bis 3,2 V). Die meisten Lithium-Akkus dürfen nicht bis zu einer Leerlaufspannung von 3,2 V oder darunter entladen werden, da eine Tiefentladung den Akku beschädigt. (Im Handel erhältliche Lithium-Akkus sind in der Regel mit einer Schutzschaltung ausgestattet; eine Tiefentladung kann dazu führen, dass die Schutzschaltung den Akku nicht mehr erkennt und er somit nicht mehr geladen werden kann.) 4,2 V ist die maximale Ladespannung. Diese Spannung entspricht der Leerlaufspannung eines vollständig geladenen Lithium-Akkus. Während des Ladevorgangs steigt die Akkuspannung von 3,7 V allmählich auf 4,2 V. Lithium-Akkus dürfen nicht über eine Leerlaufspannung von 4,2 V hinaus geladen werden, da dies ebenfalls zu Schäden führt. Dies ist eine wichtige Besonderheit von Lithium-Akkus.

Vorteile

1. Die Kapazität von 18650-Lithiumbatterien mit hoher Kapazität liegt im Allgemeinen zwischen 1200 mAh und 3600 mAh, während die Kapazität einer herkömmlichen Batterie nur etwa 800 mAh beträgt. Werden mehrere 18650-Lithiumbatterien zu einem 18650-Lithium-Akkupack kombiniert, kann dieser Akku die 5000-mAh-Marke leicht überschreiten.

2. Die Lebensdauer der 18650 Lithium-Batterie ist sehr lang; bei normalem Gebrauch beträgt die Lebensdauer bis zu 500 Ladezyklen, was mehr als dem Doppelten einer herkömmlichen Batterie entspricht.

3. Hohe Sicherheit: Um Kurzschlüsse zu vermeiden, sind die Plus- und Minuspole der 18650-Lithiumbatterie getrennt. Dadurch wird die Kurzschlussgefahr extrem reduziert. Eine zusätzliche Schutzplatte verhindert Überladung und Tiefentladung und verlängert die Lebensdauer der Batterie.

4. Die Spannung von 18650-Lithium-Hochvoltbatterien liegt im Allgemeinen bei 3,6 V, 3,8 V und 4,2 V und ist damit viel höher als die Spannung von 1,2 V bei NiCd- und NiMH-Batterien.

5. Kein Memory-Effekt. Kein Entladen des Akkus vor dem Aufladen erforderlich, einfache Handhabung.

6. Geringer Innenwiderstand: Der Innenwiderstand von Polymerzellen ist geringer als der von herkömmlichen Flüssigbatterien. Bei inländischen Polymerzellen kann er sogar unter 35 mΩ liegen. Dies reduziert den Eigenverbrauch des Akkus erheblich und verlängert die Standby-Zeit von Mobiltelefonen. Damit werden internationale Standards vollständig erfüllt. Diese Art von Lithium-Polymer-Akku, der hohe Entladeströme unterstützt, ist ideal für ferngesteuerte Geräte und stellt die vielversprechendste Alternative zu NiMH-Akkus dar.