Der Lithium-Ionen-Akku – Geschichte, Potential, Risiken

19.10.2017 15:57

Der Zustand unserer Akkus ist in der elektrisch-elektronisch--elektrifizierten Welt eine Frage von Leben und Tod geworden. Ohne unsere Facebook- oder Twitter-App droht der digitale Exitus. Und Pedelec-Fahrern, die unterwegs zu spät merken, dass die Batterie nicht mehr genügend geladen ist, schieben sich zumindest gefühlt halbtot.

Lithium-Ionen-Akkus: die Achillesferse der Neuzeit

Sie ist also die Achillesferse der Neuzeit – die Batterie, oder kurz Akku. Und alle paar Monate geistert ein explodierender Handy- oder eBike-Akku als Schreckgespenst durch die Medien.

Wir von ELEKTROFAHRRAD24 loben eBikes ja immer als nachhaltige Alternative gegenüber dem fossil befeuerten Individualverkehr. Der Ehrlichkeit halber möchten wir aber auch einmal über die problematischen Aspekte der elektrischen “Saftspender” berichten. Die Probleme sind so groß, dass bereits fieberhaft nach Alternativen geforscht und alle paar Monate über Durchbrüche berichtet wird, die die guten, alten, schlechten, Lithium-Ionen-Akkus ablösen sollen.

Um zu begreifen, an welchen Punkten die Forschungen ansetzen und in welche Richtungen sie gehen, muss man vielleicht zunächst einmal auf die Geschichte der Li-Ion-Akkus schauen und erklären, wie sie aufgebaut sind.

Der Akku: erforscht, entwickelt, erstmal links liegen gelassen, und dann kamen die Japaner

Geboren wurde der Lithium-Ionen-Akku in den 1970er Jahren. Ein Forscherteam an der Münchner Technischen Universität stellte theoretische Überlegungen zur Funktionsweise von Lithium-Batterien an und legte damit die Basis für die Entwicklung des Lithium-Akkus.

Dann geschah erstmal nichts, bis ca. zehn Jahre später an der University of Oxford der erste funktionierende Lithium-Cobaltdioxid-Akku entwickelt wurde. John B. Goodenough, heute als Schöpfer der Lithium-Technologie verehrt, wird uns auch später noch einmal begegnen.

Doch die Wirtschaft konnte mit der neuen Technologie erstmal nichts anfangen, weil man sich des enormen Potentials gar nicht gewahr war.

Das erste Gerät und der erste Hersteller, die auf die neuartige Technik setzten, war SONY mit der Videokamera CCD TR1. Den für damalige Verhältnisse unglaublichen 1.200mAh stehen heute Akkus mit bis zu 6.900mAh gegenüber.

Lithium-Ionen-Akkus: High Energy, low alles Andere

Lithium-Ionen-Akkus zeichnet ihre hohe Energiedichte und Leistungsfähigkeit, handliche Größe, geringes Gewicht und ihre gute Beständigkeit bei nicht allzu hohen und allzu niedrigen Temperaturen aus. Außerdem sind sie frei von giftigen Substanzen wie Blei, Quecksilber oder Cadmium. Und: sie besitzen keinen Memory-Effekt, d. h. die Anzahl der Ladezyklen sowie der Ladezustand sind für die Haltbarkeit der Akkus irrelevant.

… außer low risk

Aber sie sind eben auch noch nicht das Non-Plus-Ultra. Sie können sich überhitzen und explodieren, und bei minus 20 Grad versagen sie ihren Dienst. Und sie sind teuer. Und nicht nachhaltig. Denn die Rohstoffe müssen erst mühsam in Afrika geschürft werden; China besitzt hier ein Monopol. Und die Ressourcen werden nicht ewig vorrätig sein.

Höchste Zeit also, über Alternativen nachzudenken, über die wir morgen im zweiten Teil unseres Akku-Reports berichten wollen. Außerdem stellen wir uns die Frage, welche Rolle der Industrie zukommt und welche Auswirkungen dies auf den eBike-Markt haben wird.

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