Aus der Forschung

Neuer Akku lädt sich in 10 Minuten komplett auf

19.02.2013 von Panagiotis Kolokythas
Forscher haben einen neuartigen Akku entwickelt, der nicht nur mehr Kapazität als derzeit verwendete Akkus bietet, sondern auch nur einen Bruchteil der Zeit benötigt, um komplett aufgeladen zu werden.

Wissenschaftler der Universität von Southern California (USC) haben mitgeteilt, dass sie einen neuartigen Lithium-Ionen-Akku entwickelt haben und dabei die Nachteile der derzeit im Einsatz befindlichen Akkus beseitigen können. Mobile Geräte und auch immer mehr Autos sind auf Lithium-Ionen-Akkus angewiesen. Doch je größerer die Kapazität, desto länger dauert auch das Aufladen. Außerdem wirkt sich das ständige Auf- und Entladen der Akkus auf Dauer negativ aus.

Der von den USC-Forschern entwickelte Lithium-Ionen-Akku bietet nicht nur eine größere Kapazität und ist günstig, sondern lässt sich auch innerhalb von 10 Minuten aufladen, wie die Forscher mitteilen. Dafür wurden die normalerweise bei Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz kommenden Graphit-Ionen durch durchlässigen, flexiblen Silizium-Nanodraht ersetzt. Auf dem Bild oben ist eine Ampulle mit Silizium-Nanopartikeln zu sehen und rechts daneben eine Betrachtung der Nanopartikel durch ein Mikroskop.

Während herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus bereits nach 500 bis 1000 Ladevorgängen ausgetauscht werden müssen, halten die von den USC-Forschern entwickelten Akkus mindestens 2000 Ladevorgänge durch. Außerdem wird durch die Verwendung des neuen Materials die Kapazität der Akkus verdreifacht. Und nach 10 Minuten sind die neuartigen Akkus voll aufgeladen und zur Nutzung bereit.

Laden mit Köpfchen

In fast allen auf den Markt erhältlichen Notebooks verrichten Lithium-Ionen-Akkus ihren Dienst und machen die Geräte stundenlang unabhängig von der nächsten Steckdose. Ihr besonderer Vorteil liegt darin, dass sie keinen Memory-Effekt aufweisen. Sie müssen den Akku also vor einem neuen Ladevorgang nicht vollständig entladen.

Allerdings sind die kleinen Energiepakete teuer und reagieren empfindlich auf eine falsche Handhabung. Der beste Akku nützt nichts, wenn Sie die Zellen nicht richtig pflegen. Zwar verliert jeder Akku im Laufe der Zeit an Kapazität und dadurch an Laufzeit. Allerdings können Sie einiges tun, um die Lebenszeit eines Akkus verlängern. In diesem Ratgeber informieren wir Sie darüber, wie Sie Ihren Akku optimal pflegen und über mehrere Jahre daran Freude haben.

Die wichtigste Grundregel: Vermeiden Sie auf alle Fälle das ständige Nachladen bei nur teilweiser Entladung. Die Hersteller von Lithium-Ionen-Akkus sichern normalerweise zwischen 500 und 1000 Lade- und Entladezyklen zu, und dabei zählt jeder Ladevorgang - egal wie viel Energie getankt wird. Die Elektronik in modernen Notebooks bedankt den Akku allerdings nicht mehr nonstop, wie dies noch bei vielen älteren Modellen der Fall war. Eine kontinuierliche Ladeüberwachung sorgt dafür, dass der Ladevorhang bei erreichen einer Vollladung automatisch endet. Die Elektronik sorgt allerdings auch dafür, dass meist bei 95 Prozent verbleibender Restenergie automatisch wieder nachgeladen wird. Aufgrund der Selbstentladung wird dieser Wert sogar bei Notebooks schnell unterschritten, die permanent am Stromnetz hängen.

Daher am einfachsten aufladen, Stromkabel abziehen und den Akku solange nutzen, bis er leer ist. Laden Sie den Akku ohne Unterbrechung des Ladevorgangs stets voll.

Zuviel Hitze schadet

Viele Anwender nutzen ihr Notebook vorwiegend als schicken Desktop-Ersatz. Deshalb bleibt das Gerät auch ständig mit der Steckdose verbunden, damit das Notebook über viele Stunden eingeschaltet bleiben kann.

Denjenigen Anwendern, die Ihren Mobilrechner vorwiegend am Stromnetz betreiben, empfehlen wir, den Akku einfach herauszunehmen. Im Netzbetrieb läuft das Notebook im Gehäuseinneren ziemlich warm und der Akku wird jedes Mal unnötig erhitzt. Die hohen Temperaturen sind der Lebensdauer der Stromspeicherzellen nicht gerade zuträglich. Denn je höher die Temperatur ist, desto mehr Lithium-Ionen oxidieren und verlieren so irreversibel ihre Leitfähigkeit und damit schleichend an Kapazität.

Allerdings sollten Sie es nicht übertreiben: Wenn Sie Ihr Akku ganz selten oder gar nicht benutzen, schadet auch das. Über Monate ungenutzte Energiezellen können sich nämlich schlimmstenfalls so entladen, dass sie sich nicht mehr richtig aufladen lassen. Wer sein Notebook vorwiegend stationär einsetzt, sollte deshalb hin und wieder auf Akkubetrieb wechseln.

Moderne WLAN-Notebooks und die steigende Anzahl an HotSpots laden geradezu ein, in der Mittagspause im Straßen-Café oder nach Feierabend im Biergarten zu surfen. Beim Arbeiten mit dem Notebook unter freiem Himmel passiert es leicht, dass das Notebook samt Akku viel Sonne abbekommt. Als Folge erhitzt der Akku auch hierbei stark, was sein Wohlbefinden - wie auch dem des Notebooks - nicht zuträglich ist. Zudem steigt mit der Umgebungstemperatur auch die Selbstentladung.

Akkus richtig aufbewahren

Wenn Sie Ihr Notebook längere Zeit nicht benutzen, sollten Sie den Akkus auf jeden Fall aus dem Gerät nehmen. Die Zellen haben dabei idealerweise einen Ladestand zwischen 50 und 80 Prozent. Wenn Sie den Akku im Gehäuse stecken lassen, entlädt er auch bei ausgeschaltetem Notebook, weil im Gerät Kriechströme fließen.

Es handelt sich dabei um einen nicht vermeidbaren Stromfluss an der Oberfläche der isolierenden Schichten eines Akkus. Je nach Beschaffenheit des Notebook, dem verwendeten Akkutyp und dem individuellen Ladestand können Kriechströme nach einiger Zeit sogar zu einer Tiefentladung des Akkus führen (Zustand, in dem eine Zelle mit niedriger Stromstärke vollentladen wird), die Sie unbedingt vermeiden müssen. Kriechströme fließen aber nur, wenn der Akku im Gerät steckt.

Benutzen Sie den Akkus für mehrere Wochen nicht, lagern Sie ihn deshalb am besten im halb oder etwas mehr geladenen Zustand bei kühler Zimmertemperatur.

Ein über längeren Zeitraum nur teilweise entladener Akku schläft ein. Sie können ihm allerdings mit zwei bis drei Entlade-Lade-Zyklen wieder auf die Sprünge helfen. Dieselbe Prozedur empfehlen wir auch bei einem fabrikneuen Akku, denn dieser erreicht erst nach zwei bis drei Lade-Entlade-Zyklen seine volle Leistungsfähigkeit. Und auch einen über Ebay & Co. gebraucht gekauften Ersatzakku älteren Datums können Sie auf diesem Weg wieder zu Kraft verhelfen und damit Ihr Notebook ordentlich antreiben.

Weitere Akku-Tipps

Der Umgang mit Notebook-Akkus ist grundsätzlich sehr unproblematisch. Die folgenden Tipps helfen Ihnen, damit Sie noch mehr Freunde an Ihrem Akku haben:

Docking-Station: Sie haben zwei Akkus? Um die regelmäßige Erhitzung sowie ein permanente Volladung und den damit einhergehenden Alterungsprozess beim Zweit-Akku in der Docking-Station zu vermeiden, entnehmen Sie ihn nach Abschluss des Ladevorgangs.

Der richtige Ladezeitpunkt: Laden Sie Akkus möglichst erst unmittelbar vor dem geplanten Gebrauch auf. Dann steht Ihnen unterwegs auch die maximale Kapazität zur Verfügung.

Alter beachten: Lithium-Ionen-Akkus haben eine begrenzte Lebensdauer. Etwa zwei Jahre sollte ein Akku aber selbst bei mittelmäßiger Pflege funktionieren. Dabei ist nicht das Kaufdatum, sondern auf das Herstellungsdatum von Bedeutung. Lassen Sie sich beim Nachkaufen eines Akkus von Händler angeben, wie alt der Akku ist.

Akku-Check: Aufgrund der chemischen Reaktionen erwärmt sich der Akku beim Aufladen. Besonders deutlich wird das am Ende des Ladevorgangs, denn dann fühlt sich der Akku warm an. Wird das Akku jedoch richtig heiß, droht der Zellentod durch Überladung. Entfernen Sie in diesem Fall das Ladekabel und lassen Sie die Energiezellen von einem Fachmann oder beim Hersteller überprüfen.

(Quelle: PC-Welt)