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Akku

Der Akkumulator, kurz Akku, ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie.

Ein Großteil der heutigen Geräte müssen bzw. sollen unabhängig vom Lichtnetz betreibbar sein.Daher müssen diese Geräte mit einer externen Energiequelle ausgestattet werden.

Anfänglich wurden dafür Primärbatterien genutzt, großer Nachteil war hierbei jedoch, dass Batterien nicht aufladbar sind und die Entsorgung nicht gerade umweltfreundlich ist. Daher werden für solche Zwecke immer häufiger Akkus eingesetzt, da diese wiederaufladbar sind.

Wichtig ist, dass man mit den Akkus richtig umgeht. Zu kurze Ladezeiten oder auch zu lange zerstören die Ladezyklen, so dass die Akkus so gut wie unbrauchbar sind. Ein normaler Nickelmetallhydridakku (NiMH-Akku) ist bei sachgerechter Verwendung bis zu 500 – 1000 Ladezyklen verwendbar. 
Akkus können in verschiedenen Formen miteinander kombiniert werden.
Zum einen durch eine Reihenschaltung, diese steigert die nutzbare elektrische Spannung oder zum anderen in einer Parallelschaltung, diese steigert die nutzbaren Kapazität einer Batterie und die Belastbarkeit durch hohe Ströme.

Beim Aufladen wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Bei der Fahrt wird die chemische Energie wieder zurück in elektrische Energie umgewandelt.

Für die meisten Anwendungen, wie zum Beispiel für Fahrzeuge, ist die Energiedichte sehr wichtig. Je höher die Energiedichte ist, desto mehr Energie kann in einem Akku gespeichert werden. Bei gleicher Temperatur weisen Akkus, sprich Sekundärzellen, bis zur Hälfte der Energiedichte gegenüber Primärzellen auf. Bei Temperaturen von 30°C liegen Akkumulatoren um die 200 Wh/kg, Primärzellen liefern hingegen Werte um 400 WH/kg.

Jedoch sind Akkus mit einer besonderes hohen Energiedichte teuer oder weisen negative Eigenschaften auf wie z.B. eine beschränkte Lebensdauer.

Zum Veranschaulichen:
Ein Bleiakku kostet im Schnitt 100€ /kWH. Ein Li-Ion-Akku hingegen im Schnitt 350€ /kWh, Tendenz jedoch fallend.


Lithium Ionen-Akku (Li-Ion):
Zurzeit sind Li-Ion Akkus die technisch beste Wahl. Im Vergleich zu anderen Akkus haben Li-Ion Akkus ein bis zu 30 Prozent geringeres Gewicht. Wichtig beim Gebrauch von Lithium Akkus ist, dass die Spannung währen der kompletten Ladung eingehalten wird. Ansonsten kann es passieren,  dass die Zellen überhitzen.

Blei-Gel-Akku
Die Blei-Gel-Akkus sind zwar robust und recht preisgünstig, werden aufgrund ihres hohen Gewichts jedoch fast nur noch in vierrädrigen Fahrzeugen mit extrem hohem Kapazitätsbedarf eingesetzt.

Nickel Metallhydrid-Akku
Der Nickel Metallhydrid- Akku, kurz NiMH hat bei ungefähr gleichem Gewicht und gleicher Größe eine deutlich höhere Kapazität und dementsprechend eine höhere Reichweite als NiCd-Akkus. Großer Nachteil ist jedoch der höhere Preis und eine geringere Anzahl möglicher Ladezyklen – ungefähr 500 Zyklen.

Lithium Eisen Phosphat-Akku (Li-Fe-PO4):
 Der Li-Fe-PO4 Akku ist aufgrund seiner hohen Anzahl an möglicher Ladezyklen sehr gut für E-Bikes geeingnet.

Lithium Ion Mangan-Akku (Li-Mn):
Der Li-Min Akku eignet sich dank seiner extrem robusten Zellen sehr gut für den Gebrauch bei E- Bikes, besonders da keine Balancer- Elektronik von Nöten ist.

Lithium Titanat-Akku (Li-Ti):
Ein Li-Ti Akku ist durch seine besonders robuste und langlebige Art besonders gut für den Gebrauch in E-Bikes geeignet.
 
Sehr wichtig ist, dass der Memory-Effekt vermieden wird. Einige Hersteller, die Ihre E-Bikes mit NiCd-Akkus bestücken, liefern oftmals ein Netzteil mit, mit welchem man den NiCd-Akku vor dem ersten Ladevorgang vollständig entladen kann, um den Memory-Effekt zu vermeiden bzw. zu verringern.

Anders ist es bei NiMH- Akkus, diese haben einen deutlich geringeren Memory-Effekt. Lithium Akkus tritt dieser gar nicht oder kaum auf. Wichtig ist, dass der Akku nur mit dem mitgelieferten, passenden Gerät geladen wird.

Falls Sie Ihr E-Bike mehr als zwei Monate – beispielsweise im Winter – nicht nutzen, dann sollten Sie den Akku unbedingt in einem kühlem, jedoch frostfreien Raum zwischenlagern.

Der Akku sollte dabei ungefähr 50 bis 80 % geladen sein. In dieser Zeit verliert der Akku nur wenig Strom, daher reicht es aus ihn alle zwei bis drei Monate nachzuladen um die sogenannte Tiefentladung zu vermeiden. Diese Tiefentladung, welche jedoch nur in der Ruhezeit auftreten kann, nicht wenn das Bike in Betrieb ist, kann zu erheblichen Beeinträchtigungen der Speicherfähigkeit, im schlimmsten Fall sogar zur Unbrauchbarkeit führen. 

Allgemein
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