Was ist ein Akku?
Die Kurzform Akku leitet sich von dem Begriff Akkumulator ab. Frei übersetzt bedeutet er „Sammler“.
Wegen ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften, können die Zellen der Akkus Energie sammeln - und ganz wichtig - natürlich auch wieder abgeben.
Es gibt Akkus in den unterschiedlichsten Größen. Alle Standard-Batterie-Größen werden z.B. als Akkus angeboten. Für viele Geräte werden auch mehrere Zellen zu einem Paket zusammengefasst und in ein spezielles Gehäuse verbaut. Das ist dann z.B. bei Digitalkameras und Smartphones der Fall.
Zelltypen
Akkus werden hauptsächlich in Rundzellen und in prismatische (eckige) Zellen unterschieden.
Bei Rundzellen werden die Elektroden mit den Separatoren aufgewickelt. So kann eine möglichst hohe Energiedichte generiert werden weil die Elektrodenoberfläche auf wenig Raum verstaut werden können.
Bei den prismatischen Zellen bestehen die Elektroden aus flachen Platten. Wie schon erwähnt, findet man diese in den fertig konfektionierten Akku-Packs für bestimmte Geräte. Welche dieser beiden Zelltypen eingesetzt wird, ist meistens eine Frage des zur Verfügung stehenden Platzes.
Aufbau einer Zelle
Eine wiederaufladbare Zelle besteht grundsätzlich aus zwei Elektroden, einer positiven und einer negativen Elektrode. Zwischen diesen beiden findet eine chemische Reaktion statt durch die elektrische Energie freigesetzt wird. Um einen internen Kurzschluss zu vermeiden, werden diese Elektroden durch einen Separator gegeneinander isoliert. Damit dann auch noch eine elektrochemische Reaktion stattfinden kann, muss zusätzlich ein Elektrolyt (eine Flüssigkeit, die Leitsalze enthält) vorhanden sein.
Natürlich braucht der Akku dann auch noch ein Gehäuse, bestehend aus Zellgefäß und Zelldeckel. Das Zellgefäß ist zugleich der der Minuspol, der Zelldeckel der der Pluspol.
Spannung und Kapazität
Die Spannung wird in Volt angegeben und ergibt sich aus der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden. Die Nennspannung beträgt bei Ni-Cd- und Ni-MH-Rundzellen 1,2 Volt. Ni-Cd-Akkus lassen sich deshalb in der Regel auch gegen Ni-MH-Zellen austauschen. Normalerweise funktionieren Geräte, die für 1,5 Volt Batteriespannung (das ist die Spannung von normalen Standard-Batterien) vorgesehen sind, auch mit der geringeren Spannung der Akkus.
Mehrere 1,2 Volt Akkus können in Reihe geschaltet werden. Die Spannung kann so an die Anforderungen des Gerätes angepasst werden.
Die Kapazität beschreibt die Speicherfähigkeit des Akkus und ist vergleichbar mit dem Inhalt eines Benzintanks. Je mehr im Tank, desto länger kann man fahren. Angegeben wird die Kapazität in Ah (Amperestunden), bei Akkus oft in mAh (Milliamperestunden). Mehrere 1,2 Volt Akkus können auch parallel geschaltet werden. Die Kapazität kann somit erhöht werden.
Die gängigen Akkus sind den unterschiedlichen Energieanforderungen moderner Geräte angepasst. Es gibt sie in verschiedenen Größen und Kapazitäten von 550 mAh bis über 2800 mAh. NiMH-Akkus bis 2000 mAh sind mit ihrer langen Lebensdauer die perfekten Akkus für häufig genutzte Geräte wie elektrische Zahnbürsten oder tragbare CD-Player. 
AA-Akkus mit einer Kapazität bis 1000 mAh sind beispielsweise sehr gut für schnurlose DECT-Telefone zu verwenden. Diese Zellen haben zwar einen geringen Energieinhalt, sind aber für das häufiges Laden sehr gut geeignet.
AAA-Zellen mit 900 mAh empfehlen sich für tragbare CD-Player oder Funkmäuse. Für DECT-Telefone, die mit Micro-Zellen betrieben werden, sind NiMH-Akkus mit einer Kapazität bis zu 550 mAh eine gute Lösung.
Außer den Standardgrößen Micro (AAA) und Mignon (AA) sind Nickel-Metallhydrid-Akkus auch als Monozellen, Babyzellen und 9V Akkus erhältlich.
Die letztendlich verfügbare Kapazität eines Akkus ist abhängig von unterschiedlichen Faktoren wie z.B. der Umgebungstemperatur, der Entladestromstärke, dem Ladezustand oder der Lagerzeit. Da die Temperatur einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Selbstentladung hat, sollten Akkus kühl gelagert werden. Ein Temperaturrückgang von 10 °C kann die Selbstentladung halbieren und somit die Lagerzeit verdoppeln.
Die verschiedenen Systeme
Nickel-Metallhydrid (NiMH)
Bei den Standard Akkus / Rundzellen wird heutzutage fast nur noch das Nickel-Metallhydrid (NiMH) System eingesetzt. Diese Akkus haben eine lange Lebensdauer und sind extrem belastbar. Für Anwendungen die einen hohen Stromfluss benötigen, ist dieses System zu empfehlen. Nickel-Metallhydrid-Akkus werden in zwei Varianten unterschieden. Es gibt normale Akkus, die eine große Bandbreite an verschiedenen Kapazitäten abdecken und höchste Energieansprüche erfüllen.
Außerdem gibt es hochentwickelte Varianten wie z.B. die eneloop Akkus der Firma Panasonic. Hier werden die Vorzüge von Akkus mit denen von normalen Batterien kombiniert. Diese Akkus zeichnen sich durch eine sehr geringe Selbstentladung sowie eine besonders lange Lebensdauer, also eine sehr hohe Anzahl von möglichen Ladezyklen, aus.
Akkus mit sehr hohen Kapazitäten (2500 mAh oder mehr) sind nur für Geräte mit einem großen Energiebedarf und bei besonders intensiver Anwendung zu empfehlen. Mit steigender Kapazität sinkt nämlich in der Regel auch die Anzahl möglicher Ladezyklen - und somit die Lebensdauer des Akkus.
Nickel-Cadmium-Akku (NiCd)
Diese robusten und kältefesten Akkus weisen einen hohen Cadmium-Anteil auf. Es wird deshalb der Umstieg auf die umweltfreundlichere und zudem leistungsstärkere NiMH-Technologie empfohlen. Die meisten Hersteller von Nickel-Cadmium-Akkus haben diese als Folge einer 2006 in Kraft getretenen EU-Umweltschutz-Richtlinie bereits aus dem Programm genommen. Allerdings spricht die Richtlinie klar von einer „...Beschränkung der Verwendung von Cadmium auf Bereiche, in denen keine geeigneten Alternativen gegeben sind...“. Wichtige Ausnahmen sind der Einsatz von Cadmium-Batterien in elektrischen Werkzeugen, medizinischen Geräten und in Notstromversorgungen.
Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion)
Li-Ion-Akkus besitzen eine hohe Energiedichte, kurze Ladezeiten und ein geringes Gewicht. Sie benötigen eine spezielle Ladetechnik und sind auch teurer als NiMH-Akkus. Da sie auch eine höhere Spannung besitzen und eine Schutzelektronik benötigen, sind Li-Ion-Akkus nicht als handelsübliche Standard-Akkus erhältlich. Sie kommen bei Geräten wie Notebooks, Mobiltelefonen und Digitalkameras zum Einsatz.
Lithium-Polymere-Akku (Li-Pol)
Li-Pol Akkus bieten die neueste Akkutechnologie mit höchster Energiedichte bezogen auf das Gewicht. Durch eine flexible Formgebung, können sehr flache Akkus hergestellt werden. Die verwendete Ladetechnik ist speziell für Lithium-Polymere Akkus ausgelegt.
Akkus richtig laden
Obwohl die meisten Akkus vorgeladen in den Handel kommen, sollte sie in der Regel, vor dem ersten Einsatz noch einmal aufgeladen werden. Je nachdem, wie viel Zeit bis zum Verkauf verstreicht, verlieren Akkus nämlich an Ladung. Bei qualitativ hochwertigen Akkus kann dieser Ladungsverlust allerdings sehr gering sein. Akkus mit verschiedenen Systemen, Kapazitäten oder von unterschiedlichen Herstellern sollten nicht gemeinsam verwendet werden. Gefährlich ist auch die gemeinsame Nutzung von Akkus mit unterschiedlichen Ladeständen. Der schwächste Akku kann die Gesamtleistung aller Akkus reduzieren und es kann zu Kapazitätsverlusten, im schlimmsten Fall zu einer Tiefentladung führen. Akkus können dadurch beschädigt werden.
Auch das Laden von Akkus mit verschiedenen Ladeständen kann zu einem ähnlichen Resultat führen. Es gibt aber spezielle Ladegeräte, die jeden einzelnen Ladeschacht separat überwachen um Schäden an den Akkus zu vermeiden.
Mehr Informationen über Akku Ladegeräte, die wesentlichen Unterschiede und Varianten, finden Sie in der Kategorie Akku Ladegeräte.
AA-Akkus mit einer Kapazität bis 1000 mAh sind beispielsweise sehr gut für schnurlose DECT-Telefone zu verwenden. Diese Zellen haben zwar einen geringen Energieinhalt, sind aber für das häufiges Laden sehr gut geeignet.
