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Das Laden von Lithium-Ionen-Akkus

Hier erfahren Sie, welche Annahmen über das Laden von Lithium-Ionen-Akkus richtig und welche längst überholt sind und was es zu beachten gilt.

Wie lange muss man einen neuen Akku laden?

Oftmals hört man, dass Akkus nach dem Kauf zunächst vollständig aufgeladen werden müssen. Und dass am besten über Nacht für mindestens zehn Stunden, denn erst nach diesem Ladeprozess steht die volle Kapazität zur Verfügung. Dies war bei den früher verwendeten Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) der Fall, denn sie wiesen eine hohe Selbstentladung auf. Lagen Akkus für eine längere Zeit beim Händler im Regal, entluden sie sich automatisch.

Kein langes Aufladen bei Lithium-Ionen-Akkus

Moderne Lithium-Ionen-Akkus müssen vor dem ersten Gebrauch nicht über einen so langen Zeitraum aufgeladen werden. Die Akkus werden mit einer Ladung von 30 % ausgeliefert. Selbst wenn ein Akku längere Zeit bei einem Händler gelagert wurde, ist der Lithium-Ionen-Akku von STIHL so vor Selbstentladung geschützt. Vor der ersten Benutzung sollten Sie einen neuen Akku auf 80 – 100 % aufladen – das Laden auf 80 % dauert je nach Akku zwischen einer halben und viereinhalb Stunden.

Was ist der Memory-Effekt?

Der Memory-Effekt bezeichnet einen Kapazitätsverlust von Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) durch Teilentladung. Die Batterie merkt sich hierbei den verbrauchten Energiebedarf und stellt mit der Zeit statt der ursprünglichen nur noch die zuvor verwendete Kapazität zur Verfügung.

Welche Vorteile bieten Produkte mit Lithium-Ionen-Akkus von STIHL?

STIHL nutzt bei allen Akku-Produkten moderne Lithium-Ionen-Zellen. Da diese vor dem ersten Gebrauch nicht unbedingt vollständig aufgeladen werden müssen, sind sie innerhalb weniger Stunden einsatzbereit. Der Grund: Die Selbstentladung ist verschwindend gering. Derzeit beträgt diese bei STIHL Akkus nur um die ein bis drei Prozent Kapazitätsverlust pro Jahr.

Optimaler Schutz vor Tiefenentladung

Die Elektronik der Lithium-Ionen-Akkumulatoren versetzt diese automatisch in einen Ruhezustand, wenn sie längere Zeit nicht im Einsatz sind. Das schützt vor schädlicher Tiefenentladung.

Gut zu wissen!  Alle STIHL Akkus werden werksseitig mit einem Ladezustand von 30 % an den Fachhandel geliefert. Vor der ersten Benutzung sollte der Akku auf 80 – 100 % aufgeladen werden. 

Wie gefährlich ist es, einen Akku zu lange aufzuladen?

Dass ein Akku beim Laden warm wird, ist ganz normal und kein Grund zur Sorge. Grundsätzlich sind Qualitätsakkus vor Überhitzung geschützt, wobei Defekte niemals auszuschließen sind. Bei Imitaten und Nachbauten dagegen gibt es ein größeres Gefahrenpotenzial. Durch die bei einer Überladung entstehende Hitze kommt es zu einer thermischen Reaktion im Inneren des Akkus. Eine solche Reaktionen kann auch in einer heißen Umgebung entstehen, z. B. wenn die Sonne den Akku erhitzt.  Es entstehen giftige Gase, der Akku beginnt zu brennen oder platzt. Fakt ist: Die Brandgefahr von Akkus ist ein aktuelles Thema, das viele Anwender beschäftigt. Doch gilt das auch generell für Akkus mit Lithium-Ionen-Technologie?

Geringe Brandgefahr bei Lithium-Ionen-Akkus

Bei modernen Li-Ionen-Akkus ist die Brandgefahr sehr gering. Dafür sorgt unter anderem das eingebaute Batterie-Management-System: Erreicht ein Akku beim Aufladen seine volle Kapazität, wird der Ladevorgang beendet und der Stromkreislauf unterbrochen. Das Überladen und die damit einhergehende starke Hitzeentwicklung werden so verhindert.

Bei Hitzeentwicklung im Akku

Akkus können durch zu starke Hitzeentwicklung platzen. Überschreitet ein Akku seinen zugelassenen Temperaturbereich um ein Vielfaches, kommt es zu einer thermischen Reaktion. Experten bezeichnen diese Reaktion als „thermal runaway“ oder auch „thermales Durchgehen“ – eine sich selbst verstärkende exotherme chemische Reaktion. Die Hitzeentwicklung innerhalb des Akkus verselbstständigt sich hierbei und bringt den Akku-Kern zum Schmelzen.

Höchste Sicherheitsstandards bei STIHL Lithium-Ionen-Akkus

Um einer Überladung sowie einer übermäßigen Wärmeentwicklung entgegenzuwirken, werden für STIHL Akkus nur Lithium-Ionen-Zellen verbaut, die den höchsten Sicherheitsansprüchen entsprechen. Sowohl die Akkus als auch die Ladegeräte von STIHL sind mit Schutzmechanismen ausgestattet, die eine Überladung sowie eine starke Hitzeentwicklung verhindern.

Überwachung der Temperatur durch ein Batterie-Management-System

So wird jede einzelne in einem Akku verbaute Zelle von einem Batterie-Management-System überwacht. Ein integrierter Sensor misst hierbei die Temperatur an der wärmsten Stelle im Inneren des Akkus – ist die Temperatur zu hoch, wird der Ladevorgang unterbrochen.

Akku und Ladegerät stehen weiter im stetigen Datenaustausch: Ist ein Ladezustand von etwa 80 % erreicht, lädt das Ladegerät automatisch mit einem sehr geringen und schonenden Ladestrom weiter. Ist der Akku aufgeladen, beendet das Ladegerät den Ladevorgang automatisch, der Stromkreislauf  wird unterbrochen.

Produkte mit Akku immer vor Nässe und Hitze schützen

Ein Akku oder ein Produkt mit integriertem Akku sollte nicht allen Umwelteinflüssen ausgesetzt werden. Schützen Sie Ihren Akku deshalb sowohl vor Feuchtigkeit und Regen als auch vor offenen Flammen. Die maximale thermische Belastung darf 100 Grad Celsius nicht überschreiten.

Was die Symbole auf Ihrem Akku-Gerät bedeuten 

Wenn ein Akku mal heiß läuft

Elektrische Vorkehrungen in Akku, Ladegerät und Arbeitsgerät verhindern ein Überhitzen und schalten die Funktionen an kritischen Punkten automatisch ab. Für den unwahrscheinlichen Fall einer Überhitzung stecken alle Akku-Zellen in einem robustem und flammenhemmendem Gehäuse.

Hat die Temperatur eines Akkus Auswirkungen auf die bereitgestellte Energiemenge?

Ein Mythos besagt, dass ein Akku während des Ladevorgangs auf die Heizung gelegt werden soll. Laut dieser Theorie sollte die elektrische Aktivität durch die Wärmezufuhr steigen, was den Akku beim Aufladen schonen und seine Lebenszeit verlängern sollte. Ein vollständig entleerter Akku sollte sich angeblich durch Erwärmen sogar kurzfristig wieder aktivieren lassen, da nur ein warmer Akku auf seine gesamten Energie-Reserven zugreifen könne. Heute weiß man nicht nur, dass diese Theorie falsch ist, sondern auch, dass dieses Vorgehen dem Akku schadet.

Lithium-Ionen-Akkus nicht auf die Heizung legen

Lithium-Ionen-Akkus sollten zum Laden nicht auf die Heizung gelegt werden. Das schont sie nicht und erhöht auch nicht die Kapazität. Zu hohe oder niedrige Temperaturen können sogar schädlich für den Akku sein. Laden Sie den Akku deshalb am besten bei normaler Raumtemperatur oder bei moderaten Außentemperaturen auch draußen. Allgemein raten wir Ihnen, immer auf den zugelassenen Temperaturbereich des Akkus zu achten.

Beim Laden sowie Entladen wandern die Ionen praktisch von einer Elektrode zur anderen – je nach Stromrichtung. Wird der Akku dabei zu stark erwärmt, beschleunigt dies die Teilchen und das Material zersetzt sich – sein Lebenszeit verringert sich. Wird der Akku stark überhitzt, können im schlimmsten Fall leicht brennbare Gase entstehen. Der Akku wird unbrauchbar. Allgemein raten wir Ihnen, immer auf den zugelassenen Temperaturbereich des Akkus zu achten. Welche Ladetemperatur für Li-Ionen-Akkus ideal ist, finden Sie weiter unten.

Zu hohe Temperaturen verringern die Akku-Lebensdauer

Ein moderner Lithium-Ionen-Akku beispielsweise besteht aus einer Anode, einer Kathode, einem Separator sowie Elektrolyt. Elektrolyt ist eine chemische Verbindung, die einen flüssigen bzw. gelartigen Zustand hat. Dieses Material gewährleistet den Transport der elektrisch geladenen Teilchen (Ionen) zwischen Anode und Kathode. Bei zu hohen Temperaturen bewegen sich die Ionen zwischen Anode und Kathode und das Material zersetzt sich – der Akku wird unbrauchbar.

Akku vor Kälte und Frost schützen

Auch zu niedrige Temperaturen sind schädlich für den Akku. Denn anders als bei der Beschleunigung der Teilchen beim Erwärmen, verlangsamen sich die Prozesse bei Kälte. Ein gefrorener Akku kann beispielsweise gar nicht aufgeladen werden. Deshalb empfehlen wir, Akku-Geräte im Winter nicht draußen aufzubewahren, sondern diese bei gemäßigten Temperaturen, beispielsweise im Keller oder der Garage, zu lagern und zu laden.

Ideale Ladetemperaturen für Lithium-Ionen-Akkus

STIHL Akkus können in einem Bereich von +5 bis +40 Grad Celsius Akkutemperatur bedenkenlos aufgeladen werden. Sicherheit bieten Ihnen zusätzlich die STIHL Ladegeräte: Ist Ihr Akku nach einem längeren Arbeitseinsatz zu warm, startet der Ladevorgang erst, wenn ein bestimmter Temperaturbereich erreicht ist.

Die Ladeanzeige am STIHL Akku

Die vier LEDs am Akku zeigen den Ladezustand an, können aber auch auf Störungen des Geräts oder des Akkus hinweisen. Drücken Sie dazu einfach auf die Taste am Akku. Die LEDs leuchten etwa fünf Sekunden lang grün und zeigen dann den Ladezustand an. Blinkt nur eine LED grün, weist dies auf eine geringe Ladung hin.
Steckt der Akku im Ladegerät, zeigen die grünen LEDs ebenfalls den Ladezustand an (leuchtet keine LED, ist der Ladevorgang abgeschlossen). Leuchten oder blinken die LEDs stattdessen rot, liegt eine Störung vor:

Zusammenfassung

  • Lithium-Ionen-Akkus von STIHL sollten vor ihrem ersten Einsatz auf 80 – 100 % aufgeladen werden.

  • Sicherheitstechnologien verhindern ein Überhitzen von Lithium-Ionen-Akkus.

  • Bedenkenloses Aufladen über Nacht.

  • Lithium-Ionen-Akkus vor Nässe, Hitze und Kälte schützen.