Handy Akkus – Wie funktionieren sie eigentlich?

Seit 2 Jahren handelt es sich bei den gängigen Handy-Akkus um so genannte Lithium-Polymer-Akkus. Damit Ihr Handy-Akku möglichst lange funktionstüchtig bleibt, sollten Sie diesen unbedingt beim ersten Ladevorgang vollständig aufladen. Denn Akkus zeichnen sich durch eine sehr hohe Energiedichte aus und sind sowohl wiederaufladbare Energiespeicher auf der Basis von Lithium, als auch die Weiterentwicklung des sogenannten Lithium-Ionen-Akkus. Diese wurden in den Jahren zuvor für die meisten Handymodelle verwendet.

Aufbau und Funktion

Zu den Bestandteilen eins Lithium-Polymer-Akkus lässt sich festhalten, dass das aktive Material der negativen Elektrode eines Lithium-Polymer-Akkus aus Graphit besteht. Die positive Elektrode enthält Lithium-Metalloxide, meistens handelt es sich dabei um Lithium-Cobalt-Oxid (LiCoO2). Ein Lithium-Polymer-Akku ist im Innern vollständig wasserfrei. Dringt an einer beschädigten Stelle Wasser in den Akku ein, erhitzt dieser schlagartig und kann in Brand geraten, im äußersten Fall kann es sogar zu einer Explosion des Akkus kommen.

Zu den wichtigsten Funktionen eines Lithium-Polymer-Akkus zählt die Erzeugung von Quellspannung durch die Verschiebung von Lithium-Ionen. Während der beim Ladevorgang erzeugte Strom die Elektronen über den äußeren Stromkreis liefert, wandern positiv geladene Lithium-Ionen durch ein Elektrolytpolymer-Gel von der positiven Elektrode in die Graphitebenen (nC) der negativen Elektrode. Die Ionen bilden dabei mit dem Kohlenstoff eine Verbindung (LixnC). Die Lithium-Ionen werden beim Entladen in das Metalloxid zurück befördert und die Elektronen können nun über den äußeren Stromkreis zur positiven Elektrode fließen, die nun Kathode genannt wird.

Was unterscheidet den Handy Akku von herkömmlichen Akkus?

Der größte Vorteil eines Handy-Akkus im direkten Vergleich zu den gängigen Akkumodellen anderer Elektrogeräte zählt zweifellos die gelartige Polymer-Matrix. Im kompletten Gegensatz zu den Flüssigsystemen, die man in Batterien findet, sorgt die eben beschriebene Polymer-Matrix für eine verbesserte Sicherheit. Desweiteren tritt beim Lithium-Polymer-Akku kein Memory-Effekt auf und die Selbstentladung ist sehr gering. Die unterschiedlichen Schichten eines bestimmten Akkumulators können nun statt einfach zu einem quaderförmigen Paket oder zu einem gerollten Zylinder, in die Form einer flache Matte, in variabler Form, ausgebreitet werden. Wie dick eine solche Zelle wird, bestimmt sich ganz einfach über die Anwendung und das davon abhängige Dickenverhältnis der Folien. Im Durchschnitt sind diese Schichten etwa 100 µm dick. Demzufolge sind sie ideal dafür geeignet, in kleinen Mobiltelefonen zum Einsatz zu kommen.

Mythos Entladung

Jeder hat es sicherlich schon einmal gehört. Ladet den Akku niemals auf, bevor er nicht vollständig geleert ist. Wie ihr gerade gelesen habt, ist diese Aussage nur ein Mythos. Ihr könnt euren Handy Akku jederzeit aufladen, egal wie viel restliche Energie er hat. Gerade beim Handy macht das Sinn!