Willkommen in Tom's Akku - Shop, Schwerpunkt LiFePO4 Akkus

Microcharge.de ist Ihr Onlineshop für Akku, Batterie, LifePO4 und Teile. Im Shop finden Sie fertige Produkte - Akkus und Batterien -, BMS Batteriemanagmentsysteme, günstige Bausätze und Ersatzteile zur Reparatur Ihrer Akkus. Dieses Angebot richtet sich speziell an die versierten Elektroniker. Es soll ja niemand zu Schaden kommen.

Tom's Elektronikschmiede wurde 2003 als Unternehmen zur Herstellung und Vertrieb von Batterieelektronik gegründet. Maximaler Kundennutzen steht an erster Stelle der Unternehmensziele: Einfachheit, Klarheit, Langlebigkeit.

Was ist ein Akku?

"Da stelle mer uns janz dumm…. Und dann sage mer so…." ein Akku ist ein Kasten, in dem kann man Strom hinein speichern und der Kasten kann den Strom wieder abgeben, wenn wir ihn brauchen. So wäre wohl etwa die Erklärung frei nach Physiklehrer Bömmel aus der Feuerzangenbowle.

Tatsächlich ist ein Akku – lang: Akkumulator - ein wiederaufladbarer Stromspeicher, der elektrische Energie in chemische Energie umwandelt und bei Bedarf wieder abgibt. Der Akku wird im Gegensatz zu einer herkömmlichen Batterie (Primärbatterie), die nur einmal verwendet werden kann. auch als Sekundärbatterie bezeichnet. Einen guten Akku erkennt man daran, dass er viele Ladezyklen hält und seine Kapazität lange zur Verfügung steht.

Wie funktioniert so ein Akku?

Ein Akku besteht hautsächlich aus drei Teilen: einer Anode (-), einer Kathode (+) und einem dazwischenliegenden, leitfähigem Material, dem Elektrolyt, der beide voneinander trennt, aber den Ionentransport zwischen beiden Polen erlaubt. Im Akku finden elektrochemische Vorgänge statt.

Akku entladen: Schließt man einen Verbraucher am Akku an, fließen Elektronen von der Anode (-) über den Verbraucher zur Kathode (+). Gleichzeitig wandern Ionen durch den Elektrolyten von der Anode zur Kathode, um den Ladungsausgleich aufrechtzuerhalten. Die chemische Energie im Akku wird in elektrische Energie umgewandelt.

Beim Laden des Akkus wird dieser an eine externe Stromquelle angeschlossen. Der Strom fließt nun in die entgegengesetzte Richtung. Elektronen bewegen sich von der Kathode zur Anode und die Ionen wandern zurück zur Anode. Die elektrische Energie wird als chemische Energie im Akku gespeichert.

Arten von Akkus, Vor- und Nachteile

Akkus werden nach ihrer chemischen Zusammensetzung in verschiedene Typen unterteilt. Diese haben spezifische Vor- und Nachteile. Die Entwicklung neuer Typen ist nicht abgeschlossen.

Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion)

Heute die am weitesten verbreitete und wichtigste Akku-Technologie. Sie nutzen die Bewegung von Lithium-Ionen zwischen Anode und Kathode.

Vorteile: Die Akkus haben eine sehr hohe Energiedichte (viel Energie auf kleinem Raum), eine geringe Selbstentladung und sind langlebig. / Nachteile: Anfällig für Überladung und Tiefentladung, was die Lebensdauer verkürzen kann. Sie benötigen daher eine elektronische Schutzschaltung. Ihre Rohstoffe (z.B. Kobalt) sind oft teuer und umstritten.

Lithium-Polymer-Akkus (LiPo)

Eine Variante des Li-Ion-Akku. Anstelle eines flüssigen Elektrolyten wird ein fester oder gelartiger Polymer-Elektrolyt verwendet.

Vorteile: Sie können in flexiblen, flachen Formen hergestellt werden und ist leichter. Sie haben ebenfalls eine hohe Energiedichte. / Nachteil: Teurer und können bei unsachgemäßer Behandlung entzündlich sein.

Lithium-Eisenphosphat-Akku (LiFePO4) Ein LiFePO₄-Akku ist ein Lithium-Eisenphosphat-Akku, eine spezielle Art des Lithium-Ionen-Akku, bei dem Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄) als Kathodenmaterial Verwendung findet. Eigenschaften LiFePO₄-Akkus Chemie: Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄) Zyklenlebensdauer 2000–5000 Ladezyklen und mehr Temperaturbeständigkeit: Sehr gut – hitzeresistent Sicherheit: Sehr hoch – thermisch stabil, kaum Brandgefahr Energiedichte: Etwas geringer als klassische Lithium-Ionen-Akkus Umweltfreundlichkeit: Relativ gut – keine giftigen Schwermetalle Vor- und Nachteile LiFePO₄-Akkus haben eine sehr lange Lebensdauer, sind sehr sicher, wartungsfrei, schnellladefähig und haben eine stabile Spannungskurve beim Entladen. Die Langlebigkeit vermindert die Umweltbelastung. Zwar sind die Akkus in der Anschaffung etwas teurer, aber das Preis-Leistungs-Verhältnis ist insgesamt besser. Einsatzgebiete Energiespeicher-Systeme Solaranlagen Wohnmobile, Camping E-Bikes & E-Roller Notstromversorgung Industrielle Anwendungen

Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH)

Eine ältere, aber immer noch genutzte Technologie.

Vorteile: Umweltfreundlicher als Nickel-Cadmium-Akkus, die aus dem Handel raus sind, robust und kostengünstig mit guter Kapazität. / Nachteile: Sie haben einen sogenannten "Memory-Effekt", der die Kapazität verringern kann, wenn sie wiederholt nur teilweise entladen werden. Die Selbstentladung ist höher als bei Li-Ion-Akkus.

Bleiakkus

Der Klassiker - die Autobatterie. Diese Technologie ist die älteste wiederaufladbare Akku-Art. Sie basieren auf Bleielektroden und Schwefelsäure als Elektrolyt.

Vorteile: Sehr robust, zuverlässig und kostengünstig. Ideal für Anwendungen, die hohe Anlaufströme benötigen. / Nachteile: Sehr schwer, geringe Energiedichte. Enthält giftiges Blei und ätzende Säure.

Anwendungsbereiche

Akkus sind aus unserem Leben nicht mehr Wegzudenken. Sie ermöglichen Unabhängigkeit vom Stromnetz und sind entscheidend für die Energiewende. Überall wo wir mobile Energie brauchen, werden wir sie finden. Die kleinen und großen Helfer unseres Alltags.

Elektromobilität

Das ist der wahrscheinlich bekannteste und am schnellsten wachsende Bereich: Akkus sind das Herzstück von Elektroautos, E-Bikes, E-Scootern und Hybridfahrzeugen. Die eingesetzten Akkus bestimmen die Reichweite, die Ladedauer, die Leistungsfähigkeit und auch den Preis dieser Fahrzeuge.

Stromnetze

Große Batteriespeicher haben eine zentrale Bedeutung bei der Stabilisierung von Stromnetzen und der Speicherung von Strom aus erneuerbaren Energien (Solar- und Windenergie). Mit einem Stromspeicher im Heimbereich kann zum Beispiel die gewonnene Solarenergie der Photovoltaik-Anlage Tag und Nacht nutzen.

Unterhaltungselektronik

Smartphones, Laptops, Tablets, kabellose Kopfhörer, Kameras, Spielkonsolen und Smartwatches sind auf Akkus angewiesen. Dank der hohen Energiedichte von Li-Ion-Akkus können diese Geräte kompakt, leicht und leistungsstark sein.

Haushaltsgeräte und Werkzeuge

Viele moderne Haushaltsgeräte sind kabellos, was den Komfort erhöht. Dazu gehören Staubsauger, Akkuschrauber, Bohrmaschinen, elektrische Rasenmäher und auch elektrische Zahnbürsten.

Industrie

Im der Industrie finden sich Akkus als Energiequelle für mobile Roboter, Gabelstapler und Messgeräte, um nur einige Beispiele zu nennen.

Medizintechnik

Akkus werden in der Medizintechnik für mobile Röntgengeräte, Defibrillatoren, Herzschrittmacher und tragbare Infusionspumpen eingesetzt, um eine zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten.

Zukunft der Akkus

In der Technologie der Akkus wird intensiver geforscht denn je zuvor. Die Hauptziele sind:

• Höhere Energiedichte: Um die Reichweite von Elektroautos und die Laufzeit von mobilen Geräten zu erhöhen.
• Schnellere Ladezeiten: Um die Ladeerfahrung zu verbessern und Elektroautos alltagstauglicher zu machen.
• Verbesserte Sicherheit: Die Entwicklung von Festkörperbatterien soll die Brandgefahr reduzieren, da sie einen festen statt eines flüssigen Elektrolyten verwenden.
• Nachhaltigkeit: Die Forschung konzentriert sich auf die Nutzung von nachhaltigeren und leichter verfügbaren Rohstoffen wie Natrium und die Verbesserung des Recyclings von Akkus.

Die Fortschritte in den Bereichen werden die Art und Weise, wie wir Energie nutzen und speichern, in den kommenden Jahrzehnten entwickeln und Akkus zu einem weiter unverzichtbareren Bestandteil unseres Lebens machen.

Abkürzungsverzeichnis

AA, AAA, AAAA, C, D, 9V - Größenangabe für Batterien und Akkus
AC - Alternating Current = Wechselstrom bzw. Wechselspannung
Akku - Akkumulator
BMS - Batteriemanagmentsystem
DC - Direct Current = Gleichstrom / Gleichspannung
LED - light-emitting diode = Leuchtdiode
LFP-Akku - Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator
LiFePO4 - Lithium-Eisenphosphat
LiPo - Lithium-Polymer
Mwst - Mehrwertsteuer
NiCd - Nickel-Cadmium
NiMH - Nickel-Metallhydrid
PV - Photovoltaik