Hinweise zum Laden von Lithiumakkus in Geräten

Beim Laden von Lithium-Akkus in Geräten sollte man einige Details beachten, die in den Bedienungsanleitungen nicht erklärt werden.

Den Ladezustand von Lithiumakkus kann man kaum messen

Die Ladekurve von Lithium-Akkus ist sehr flach, d.h. über einen weiten Bereich des Ladens ändert sich die Akkuspannung kaum. Anders als bei Blei- oder 1,2-V-Akkus (NiMH) kann man aus der Klemmenspannung nicht auf den Ladezustand schließen. Die Klemmenspannung ändert sich beispielsweise durch die Temperatur in ganz ähnlichem Maß. Es gibt nur zwei Punkte, an denen man den Ladezustand genau messen kann: Wenn der Akku ganz voll oder ganz leer ist. Wenn ein Gerät genauere Angaben über den Ladezustand des Akkus macht, dann sind die Werte berechnet und müssen an den beiden beschriebenen Punkten kalibriert werden. das hat diverse Auswirkungen.

In vielen Bedienungsanleitungen wird der Nutzer eines neuen Gerätes aufgefordert, den Akku erst mal vollständig zu laden. Das sollte man tun, auch wenn die Akkuanzeige einen guten Ladezustand meldet: Der Hersteller hat bestenfalls einen großen Anhaltspunkt, wie voll die fabrikneuen Akkus bei der Anlieferung sind. Entsprechend kann er in der Betriebssoftware den Geräts (Firmware) einen Schätzwert ablegen; genau wie für die Kapazität. Immer wenn der Akku voll geladen ist, wird die Anzeige auf 100% gesetzt. Anschließend misst das Gerät, welches Produkt aus Strom und Zeit (Kapazität in Ah) aus dem Akku entnommen wurde. Es gibt z.B. Notebooks, die bestimmen anhand der Entladeschluss-Spannung, welche Kapazität der Akku tatsächlich hat.

Dieses Eigenleben der Ladesteuerung führt zu manchmal etwas eigenwilligem Verhalten der Ladeanzeige, speziell wenn der Akku schon etwas älter ist:

Die Ladeanzeige springt von z.B. 30% plötzich auf 0%. Dann war die Ladeeinrichtung entweder nicht richtig auf voll kalibriert oder der Akku hat schon deutlich Kapazität verloren. Sobald die Akkuspannung bis zur Entlade-Schlussspannung abgefallen ist, ist der Akku eben leer – unabhängig was die Steuersoftware bis dahin berechnet hat.
Beim Laden hängt die Ladeanzeige ewig bei ein paar 90%. Dann wurde die Ladeeinrichtung schon lange nicht mehr kalibriert, weil der Akku nicht wirklich voll geladen wurde. Oder das Gerät ist neu oder wurde schon länger nicht mehr benutzt.

Wer sich also auf die Ladeanzeige verlassen können will, muss den Akku immer wieder mal voll aufladen. Schließlich rechnet die Ladesteuerung nicht völlig exakt und auch ein Lithium-Akku entlädt sich selber.

Die Selbstentladung ist aber vergleichweise gering, sofern das Gerät nicht ständig einen kleinen Strom zieht. Deshalb sollte man den Akku entfernen, wenn man ein Gerät einlagern will. Nicht umsonst werden die Akkus wann irgend möglich getrennt ausgeliefert. Außerdem sollte man den Ladezustand alle paar Monate prüfen.

Lithium-Akkus gut pflegen

Während man Blei-Akkus möglichst immer voll geladen halten sollte, ist bei Lithium-Akkus ein geringerer Ladezustand gesünder – unabhängig von der genauen Chemie (Li-Ionen, Li-Polymer, LiFePO2...). Leere Bleiakkus sulfatieren, was die Kapazität dauerhaft reduziert. Der Memory-Effekt trat vorzugsweise bei Nickel-Cadmium-Akkus auf, die wegen des giftigen Cadmiums heute für fast alle Anwendungen verboten sind. Wenn ein Händler darauf hinweist, dass seine Lithium-Akkus keinen Memory-Effekt hätten, hat er keine Ahnung von seinem Produkt.

In der Bedienungsanleitung von professionellen Drohnen las ich schon, dass man die Akkus erst unmittelbar vor dem Einsatz voll aufladen und nach dem Einsatz den Ladezustand auf etwa 80% einstellen solle.

Besonders kritisch ist die tiefe Entladung von Lithium-Akkus. Ich habe schon erlebt, dass die Akkus in zwei gleichen, gleichzeitig gekauften und ständig betriebenen Handys stark unterschiedlich alterten: Der eine Nutzer ließ den Ladezustand selten unter 30% sinken, der andere lud die Akkus regelmäßig erst nach eienr Warnung des Gerätes. Der letztere Akku blähte sich deutlich auf.

Powerbanks im Sonderangebot

Manchmal gibt es Powerbanks im Sonderangebot oder neudeutsch "Sale". Die sollte man nur im Versandhandel kaufen. Nur so kann man sie problemlos zurückgeben.

Der technische Hintergrund dazu: In so einer Powerbank ist Elektronik drin – zum Laden, zum Erzeugen der USB-Ausgangsspannung und für die Anzeige des Ladezustands. Je komfortabler z.B. die Ladestands-Anzeige ist, etwa in Prozennt statt mir 4 LEDs, um so mehr Strom verbraucht diese Elektronlik im Ruhezustand. Das sind zwar nur winzig kleine Strome, aber die summieren sich über die Zeit: Das Jahr hat 8760 Stunden, ein Schaltjahr nochmal 24 Stunden mehr. Dazu kommt die Selbstentladung des eigentlichen Akkus.

Wenn man eine Powerbank im Sonderangebot bekommt, kann man sehr schöne Schnäppchen machen. Nur kann es passieren, dass der Akku nach zwei Jahren tiefentladen ist. Deshalb schlage ich folgendes Vorgehen vor:

Sonderangebote nur im Versandhanlndel kaufen, damit man das Teil ohne Diskussion zurückschicken kann.
Als erstes die Ladestands-Anzeige aktivieren – siehe Bedienungsanleitung.
Falls sich die Ladestandsanzeige nicht mehr aktivieren lässt oder einen ganz niedrigen Wert anzeigt: Powerbank zurückschicken! Die Gefahr ist groß, dass der Akku durch übermäßige Entladung beschädigt wurde. Wirklich prüfen lässt sich das nur nach Öffnen der Powerbank, was natürlich einen Umtauch unmöglich macht.
Wenn die Powerbank noch merklich Ladung hat: Die Powerbank aufladen, bis sie wirklich voll anzeigt. Den Grund dafür habe ich oben beschrieben.
Erst jetzt ist die Powerbank (oder jedes andere fabrikneue Gerät mit Lithiumakku) vollständig betriebsbereit.