Werkzeug-Akkus: Leistung, Lagerung, Entladung & mehr

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Die richtige Lagerung minimiert die Entladung und optimiert die Leistung von professionellen Werkzeug-Akkus. Das ist auch nötig, damit die Werkzeuge immer einsatzbereit sind. Doch welcher Akku eignet sich für den individuellen Fall und wie lagert man ihn richtig?

Wie man mit Akkus umgeht

Hobby-Heimwerker und Profis schimpfen gerne auf ihre Akkus: Anscheinend sind diese immer genau dann leer, wenn man sie braucht. Dennoch sind die mobilen Akku-Werkzeuge beliebt, da sie einen unabhängig von Steckdosen machen. Wer die Akkus selbst umsichtig behandelt und auch beim Ladevorgang Fehler vermeidet, der kann auf eine gute Leistung zählen.

Bei der Kaufentscheidung treten jedoch schon die ersten Schwierigkeiten auf. Welcher Akku-Typ soll es sein? Hier stehen die Leistungsdaten wie Ladekapazität und Schnellladefunktion im Fokus. Diese Tipps rund um den Kauf eines Akkus helfen bei der Suche nach einem geeigneten Werkzeug-Akku und zeigen auf, wie sich die Akkus besonders effektiv nutzen lassen. Bei einem Akkumulator handelt es sich um einen Energiespeicher, den man immer wieder aufladen kann. Das macht ihn wirtschaftlicher als die klassische Batterie, die nach dem einmaligen Entladen entsorgt werden muss.

Die folgenden Akku-Typen stehen zur Auswahl:

  • Nickel-Cadmium-Akku (NiCd),
  • Nickel-Metallhybrid-Akku (NiMH),
  • Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion).

Video: Akkukunde – Wie welchen Akku laden?

Der Nickel-Cadmium-Akku: gute Spitzenbelastungen

Die NiCd-Akkuzellen können mit ihrer Spannung von 1,2 Volt sehr gute Spitzenbelastungen erzielen, auch wenn die Temperaturen extrem hoch oder niedrig sind. Sie haben nur einen geringen Innenwiderstand und erweisen sich als robuste Energiespeicher. Besonders bei Werkzeugen, die unter schwierigen Beanspruchungen funktionieren müssen, haben sich die NiCd-Akkus bewährt. Allerdings sind sie inzwischen in zahlreichen Einsatzbereichen nicht mehr zugelassen, da Cadmium giftig ist. Dieses Verbot bezieht sich seit 2017 auch auf die Akku-Werkzeuge. Dennoch sind die Ersatzakkus für herkömmliche Werkzeuge noch weiterhin erhältlich. Es wird jedoch empfohlen, zukünftig nur noch andere Akkus und Akku-Werkzeuge zu kaufen.

Im Vergleich zu den anderen Akku-Typen ist bei den NiCd-Zellen die Selbstentladung relativ hoch. Das heißt, dass sie nach einer längeren Nichtbenutzung erst einmal aufgeladen werden müssen.

Der Nickel-Metallhybrid-Akku als Ersatz für den NiCd-Akku

Ebenso wie bei den NiCd-Akkus liegt auch der Spannungswert der NiMh-Akkus bei 1,2 V. Damit ersetzen sie die heute nicht mehr zugelassenen NiCd-Zellen. Die NiMh-Akkuzellen haben eine fast doppelt so hohe Energiedichte und eine entsprechend bessere Leistung. Da sie kein Cadmium enthalten, sind sie außerdem umweltfreundlicher und weniger gefährlich in der Handhabung. Sie sind allerdings nicht so widerstandsfähig und können bei kälteren Temperaturen schwächeln. Um die Tiefentladung und eine eventuelle Umpolung zu vermeiden, braucht man ein spezielles Ladegerät. Dieses dient der Überwachung des Ladestroms und verhindert eventuelle Fehler.

Mit ihrem begrenzten Einsatzbereich eignen sich die NiMh-Akkus nicht für alle Werkzeuge, erfüllen jedoch die Standards im Heimwerkerbereich.

Video: Lithium-Ionen-Batterien – wie funktionieren sie eigentlich?

Der Lithium-Ionen-Akku als zeitgemäße Lösung

Im Jahr 2003 wurde erstmals ein Werkzeug mit Li-Ion-Akku präsentiert. Seitdem setzen immer mehr Gerätehersteller auf diese Akkus mit besonders hoher Energiedichte und langer Lebensdauer. Der störende Memory-Effekt ist hier nicht vorhanden, zudem haben die Li-Ion-Akkus nur eine äußerst geringe Selbstentladung. Das macht sie zu idealen Energiespeichern im Werkzeugbereich. Eine Teilentladung ist ebenso unproblematisch wie das sofortige oder spätere Nachladen. Mit diesen Fähigkeiten kommen die Li-Ion-Akkus sowohl für den ständigen Arbeitseinsatz infrage als auch für die gelegentliche Nutzung.
Unter diesen Voraussetzungen werden immer mehr Akku-Werkzeuge mit Li-Ion-Zelle ausgestattet.

Die Selbstentladung: Worüber sich die Handwerker früher ärgerten

Jede Akkuzelle gibt unter Arbeitsbelastung ihre Ladung ab. Bei vielen Akkus findet aber auch eine Entladung statt, wenn sie nicht genutzt werden. Die aufgeladene Energie geht allmählich verloren, sodass der Akku womöglich komplett leer ist, wenn man ihn dann benötigt. Die früher eingesetzten NiCd-Akkus entluden sich um 10 bis 15 % bei einem Monat Nichtbenutzung. Das war weder wirtschaftlich noch hilfreich, wenn man nur hin und wieder das Akku-Werkzeug einsetzte. Die Li-Ion-Akkus von heute liegen jedoch bei nur 3 % monatlicher Entladung, wenn sie nicht benutzt werden. Abhängig von der Lagertemperatur kann es hier leichte Schwankungen geben, auf jeden Fall ist die neue Technologie deutlich effizienter. Hier kannst du nachlesen wie du verhndern kannst , dass sich Akkus selbst entladen.

Bei einer häufigen Nutzung der Akkugeräte spielt die Selbstentladung nur eine nebensächliche Rolle. Das sollte man bei der Suche nach einem geeigneten Akku in Betracht ziehen.

Wenn die Akku-Leistung abgesunken ist, so ist das Gerät nicht mehr zu nutzen. Hierbei spricht man von der Tiefentladung oder Entladeschlussspannung. Die früher benutzten NiCd-Akkus zeigten sich relativ unbeeinflusst von dieser Minimalgrenze. Es wurde sogar empfohlen, sie gelegentlich komplett zu leeren, um den Memory-Effekt zu vermeiden. (#01)

Wenn die Akku-Leistung abgesunken ist, so ist das Gerät nicht mehr zu nutzen. Hierbei spricht man von der Tiefentladung oder Entladeschlussspannung. Die früher benutzten NiCd-Akkus zeigten sich relativ unbeeinflusst von dieser Minimalgrenze. Es wurde sogar empfohlen, sie gelegentlich komplett zu leeren, um den Memory-Effekt zu vermeiden. (#01)

Die Tiefentladung: Wenn die Funktion nachlässt

Wenn die Akku-Leistung abgesunken ist, so ist das Gerät nicht mehr zu nutzen. Hierbei spricht man von der Tiefentladung oder Entladeschlussspannung. Die früher benutzten NiCd-Akkus zeigten sich relativ unbeeinflusst von dieser Minimalgrenze. Es wurde sogar empfohlen, sie gelegentlich komplett zu leeren, um den Memory-Effekt zu vermeiden. Die NiMh-Akkus schwächeln jedoch, wenn es zur Tiefentladung kommt, und können dadurch zerstört werden. Wenn Li-Ion-Akkus unter Tiefentladung stehen, dürfen sie nicht mehr genutzt werden. Hier werden innerhalb des Akkus Kupferbrücken gebildet, durch die es zum Kurzschluss kommen kann. Eine weitere mögliche Folge ist eine extrem hohe Hitzeentwicklung, die einen Brand oder eine Explosion auslösen kann.

Um diese Gefahr zu vermeiden, sind die modernen Akku-Werkzeuge mit einem Tiefentladungsschutz ausgestattet. Dieser ist direkt in dem Akku oder im Gerät integriert und stellt sicher, dass es nicht zur Tiefentladung kommt.

Die Schnellladung: So ist das Gerät innerhalb kurzer Zeit einsatzbereit

Bei den früheren Akkus war klar, dass sie mindestens zwölf Stunden lang aufladen mussten, bevor man sie ins Gerät einsetzen konnte. Die modernen Akkus brauchen jedoch nur wenige Stunden. Abhängig von der Leistung reichen drei oder fünf Stunden aus, bis sie voll aufgeladen sind. Mithilfe eines Schnellladesystems verkürzt sich dieser Zeitraum auf rund eine Stunde.

Der beschleunigte Ladevorgang ist bei der Benutzung der Akku-Geräte ein großer Vorteil, er kann jedoch die Haltbarkeit des Akkus beeinträchtigen. Darum sollte man die Schnellladung nur dann verwenden, wenn die Technik des Ladegeräts und des Werkzeugs auf dem gleichen Stand sind. Dadurch ist eine gute Kontrolle des Ladevorgangs und der Akku-Temperatur gewährleistet.

Die richtige Lagerung minimiert die Entladung und optimiert die Leistung von professionellen Werkzeug-Akkus. Das ist auch nötig, damit die Werkzeuge immer einsatzbereit sind. Doch welcher Akku eignet sich für den individuellen Fall und wie lagert man ihn richtig? (#02)

Die richtige Lagerung minimiert die Entladung und optimiert die Leistung von professionellen Werkzeug-Akkus. Das ist auch nötig, damit die Werkzeuge immer einsatzbereit sind. Doch welcher Akku eignet sich für den individuellen Fall und wie lagert man ihn richtig? (#02)

Die Erhaltungsladung: Der Akku ist voll

Beim Aufladen eines Akkus ist irgendwann die volle Ladekapazität erreicht. In diesem Moment darf keine weitere Aufladung durchgeführt werden, also kommt es zur Unterbrechung des Ladestroms. Durch die Erhaltungsladung wird jedoch ein minimaler Ladestrom abgegeben, um eine Selbstentladung zu verhindern. Auf diese Weise kann die komplette Ladung des Akkus erhalten werden.

Die Entladungskurve des Akkus

Abhängig von der Bauart der Akkus kann die Entladungskurve schneller oder langsamer abfallen. Diese Kurve zeigt an, wie die Spannung des Akkus abbaut, während die Energie verbraucht wird. Bei den NiMh- und Li-Ion-Akkus ist die Entladungskurve im Anschluss an den ersten Abfall nahezu geradlinig. Erst zum Ende hin kommt es zum schlagartigen Abfall. Auch wenn der Akku schon viel Energie abgegeben hat, ist seine Leistung noch fast so hoch wie am Anfang.
Bei den NiCd-Akkus verläuft die Entladungskurve relativ gleichmäßig nach unten. Zusammen mit der Entladung reduziert sich also auch die Spannung.

Video: Memory-Effekt, Tiefenentladung und Co.: 5 Akku-Mythen aufgeklärt

Der Memory-Effekt: Bei den Li-Ion-Akkus kaum noch ein Thema

Jede Akkuzelle hat den sogenannten Memory-Effekt. Dieser kann mehr oder weniger deutlich auffallen und lässt sich in einigen Fällen beheben, während er in anderen Fällen den Akku dauerhaft schädigt. Vor allem die NiCd-Akkus erweisen sich als empfindlich gegenüber dem Memory-Effekt. Bei einer halben Entladung und dem anschließenden Nachladen merkte sich der Akku die betreffende Entladungshöhe und war bald nur noch innerhalb dieses Bereichs einzusetzen.
Teilweise hilft es, den Akku mehrmals vollständig aufzuladen und zu entladen, um den Memory-Effekt zu entfernen. Wenn dieses Vorgehen nicht hilft, bedeutet das eine Schwächung des Werkzeug-Akkus, der schließlich nicht mehr zu gebrauchen ist.

Die heutigen Akkus sind so zusammengesetzt, dass der Memory-Effekt nur noch in minimaler Form auftreten kann. Es ist also nicht erforderlich, die Li-Ion-Akkus vollständig zu entladen, bevor man sie erneut auflädt. Trotzdem empfehlen einige Hersteller, nach mehreren Ladevorgängen ab und zu eine vollständige Entladung durchzuführen.

Die Kapazität: Wie lange ist der Akku zu nutzen?

Die Speicherkapazität der Akkus orientiert sich unter anderem nach ihrer Bauart und nach der Leistungsaufnahme. Die Angabe in Amperestunden zeigt an, wie lange man mit dem Akku arbeiten kann. Wenn das Akku-Werkzeug beispielsweise eine Leistungsaufnahme von einem halben Ampere hat und der Akku mit 2 Amperestunden gekennzeichnet ist, so liefert er für vier Stunden die nötige Energie.

Spannung und Leistung des Werkzeug-Akkus

Die Angabe der Akku-Spannung erfolgt in Volt und liegt bei den meisten Werkzeugen bei mindestens 3,6 und höchstens 36 Volt. Es gibt aber auch Akku-Werkzeuge mit einer höheren Spannung. Diese Spannung ist jedoch nicht direkt mit der Leistung gekoppelt, auch wenn im Allgemeinen die leistungsstärkeren Geräte auch eine hohe Spannung haben. Durch die vorhandene Getriebeübersetzung ist es aber auch möglich, eine hohe Leistung aus einer geringeren Spannung zu erreichen.

Wie hoch die Leistung sein soll, hängt von der Art des Werkzeugs ab sowie von dem Einsatzbereich. Gegebenenfalls kann ein stärkerer Wechselakku verwendet werden.


BIldnachweis:©Shutterstock-Titelbild: Rihardzz  -#01: Levent Konuk  -#02: Trong Nguyen



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About Author

Sabrina Müller, geboren 1982 in Berlin, ist inzwischen Mutter von drei Kindern. Eigentlich wollte sie gar nicht so viele Kinder. Nachdem ihre erste Tochter jedoch wirklich pflegeleicht war, haben sich Sabrina und ihr Mann für weitere Kinder entschieden. Konnte ja keiner wissen, dass auf pflegeleicht nicht immer auch wieder pflegeleicht folgt. Nach der ersten Tochter folgten noch ein Mädchen und ein Junge. Ihre Rasselbande füllt Sabrinas Leben derzeit aus. Neben der Betreuung der Kinder engagiert sich Sabrina auch im Kindergarten und näht und bastelt gerne.

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