Die Battery Japan ist Teil der World Smart Energy Week in Tokyo. Mit insgesamt 9 Teilmessen und 227 Konferenzsessions ist es die größte Veranstaltung ihrer Art in Japan. In diesem Jahr werden 80.000 Messe- und 21.000 Konferenzbesucher aus der ganzen Welt erwartet.
Zusammen mit der Fraunhofer-Allianz Batterie präsentiert das Fraunhofer ILT neue Technologien für die lasergestützte Batteriefertigung auf dem Stand W23-26-d.
Egal ob im Auto, im Flugzeug oder im Laptop: Die Akkus müssen unter verschiedenen Umwelteinflüssen dicht bleiben. Die Forderung gilt ohne Abstriche natürlich auch für große Batteriepacks aus der industriellen Serienfertigung. In den vergangenen Jahren haben Experten vom Fraunhofer ILT deshalb Schweißprozesse entwickelt, die auch bei dünnen Materialien eine hohe Dichtheit der Schweißnähte gewährleisten.
Zusammen mit anderen Fraunhofer-Instituten arbeiten sie am Aufbau eines Batteriepacks mit 4.800 Zellen vom Typ 18650. Ein Technologiedemonstrator, der auch auf der Battery Japan ausgestellt wird, zeigt dabei die Realisierung eines Zellblocks, bei dem Plus- und Minuspol von einer Seite der Zelle kontaktiert werden.

Durch die Überlagerung der generellen Vorschubbewegung mit einer hochfrequenten kreisförmigen Oszillationsbewegung kann der Energieeintrag so präzise gesteuert werden, dass in die 300 µm starke metallische Zellwand eingeschweißt wird und der darunterliegende Kunststoff nicht beschädigt wird. Dies eröffnet neue Möglichkeiten einer modularen Bauweise sowie einer vereinfachten Montage der Blöcke zu Modulen und Batteriepacks.

In einem ähnlichen Verfahren können moderne Lasersysteme mit sehr guter Strahlqualität auch Drähte und Bändchen aus Kupfer oder Aluminium an Batteriekontakte bonden. Im Unterschied zum konventionellen Ultraschall-Bonden benötigt der Laser dabei weniger Reinigungsprozesse der Materialoberflächen und der Fügeprozess ist weniger abhängig vom Unterbau und dem Schwingungsverhalten des Werkstücks.
Das Verfahren lässt sich natürlich auch automatisieren. Mittelständler können damit eigene Lösungen für mobile oder stationäre Anwendungen entwickeln. Ein Beispiel dafür ist ein konventioneller Ultraschall-Bondautomat mit integriertem Laserbondkopf, den das Fraunhofer ILT zusammen mit der Firma F & K Delvotec Bondtechnik GmbH aus Ottobrunn entwickelt hat. Der Laserstrahlschweißprozess lässt dabei größere Bändchendicken zu als mit Ultraschallbonden verarbeitbar sind.

Das Laserbonden lässt sich ganz unterschiedlich einsetzen, im Vordergrund stehen elektrische Kontaktierungen für Leistungselektronik und Verbindungstechniken bei der Herstellung von Batteriesystemen für die Elektromobilität. Während das konventionelle Bonden in diesem Bereich zunehmend an physikalische Grenzen stößt, wird das Laserbonden für breitere und dickere Bändchen weiterentwickelt.
Kaum ein mobiles Gerät kommt mehr ohne Akkus aus. Doch Handy, Tablet oder Notebook halten abseits der Steckdose nur so lange durch, wie es die Akkumulatoren, besser bekannt als Akkus, erlauben.

Denn jede dieser wiederaufladbaren Batterien lässt früher oder später nach und gibt irgendwann ganz den Geist auf. Wer einige Dinge beachtet, kann aber die Leistung und Lebensdauer seiner Akkus deutlich erhöhen."Die Lebensdauer ist abhängig von der Zellchemie der verwendeten Akkumulatoren und der Art der Nutzung", erklärt Jürgen Ripperger vom Verband der Elektrotechnik (VDE). Heute finden sich vor allem Lithium-Ionen-Akkus in Smartphones und Tablets. Diese überstehen meist rund drei Jahre oder 500 bis 1000 Ladezyklen unbeschadet.

In manchen alten Handys oder Schnurlostelefonen stecken auch noch Nickel-Metallhydrid-Akkus. Egal, welcher Akkutyp zum Einsatz kommt: "Die Hersteller der Geräte geben in Ihren Bedienungsanleitungen umfassende Informationen für einen sicheren und langlebigen Einsatz der eingesetzten Akkumulatoren", sagt Ripperger.Doch wie kann ein Akku überhaupt Schaden nehmen? "Es gibt drei Aspekte beim Betrieb von Akkus, die die Lebensdauer nachhaltig beeinflussen: Temperatur, Laderate und Ladebereich", erklärt Jens Tübke, Abteilungsleiter für Angewandte Elektrochemie beim Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT).

• Akku HP hstnn-ib74
• Akku HP hstnn-ib75
• Akku HP hstnn-ob75
• Akku HP hstnn-q35c
• Akku HP hstnn-xb75
• Akku HP ks525aa
• Akku HP pavilion dv7-10
• Akku HP pavilion dv7-11
• Akku HP pavilion dv7-12
• Akku HP pavilion dv7-20
• Akku HP pavilion dv7-21
• Akku HP pavilion dv7-22

"Die ideale Betriebstemperatur liegt zwischen zehn und 35 Grad Celsius", sagt Ripperger. Ebenso gelte es, die Laderate zu beachten, also den Lade- und Entladestrom im Verhältnis zur Akkukapazität. Schnellladefunktionen nutzt man deshalb besser nicht.

Was den meisten nicht klar sein dürfte ist, dass auch der Ladebereich relevant ist: "Man sollte möglichst in einem Bereich zwischen 40 und 85 Prozent nachladen", rät Jens Tübke. Ein Lithium-Ionen-Akku muss nicht immer randvoll geladen werden. Im Gegenteil: Dauerhaft hohe Ladestände gehen zulasten der Lebensdauer und Haltbarkeit.

Um im Alltagsgebrauch die Akkus von Tablets, Smartphones und Laptops zu schonen, sollte man auch stets den Energieverbrauch im Blick behalten. "Die Akkulaufzeit über den Tag lässt sich vor allem verlängern, wenn nicht benötigte Features ausgeschaltet werden, wie starke Display-Beleuchtung, WLAN-Suche oder Bluetooth", sagt Ralf Trautmann vom Telekommunikationsportal "Teltarif.de". Aus dem gleichen Grund sollten ungenutzte Datenträger oder Geräte abgezogen und ungenutzte offene Programme geschlossen werden.

Bei der Lagerung von Akkus und Geräten mit eingebauter wiederaufladbarer Batterie sollte man den Ladezustand und die Temperatur beachten: "Möglichst in einem Temperaturbereich zwischen 15 und 25 Grad Celsius und bei einem mittleren Ladezustand von 40 bis 60 Prozent", rät Tübke.Deshalb sollte man Akkus vor direkter Sonneneinstrahlung schützen und Smartphones etwa im Hochsommer nicht im Auto liegen lassen. Akkus können übrigens Schaden nehmen, wenn Geräte wie Notebooks oder Smartphones dauerhaft am Stromnetz hängen: Dabei können die Batterien erhitzen und an Lebensdauer einbüßen.

Lithium-Ionen-Akkus können brandgefährlich werden

Vor der sogenannten Tiefenentladung schütze bei den modernen Akkus aber ein Batterie-Managementsystem: "Nutzer kennen das zum Beispiel von Smartphones, die ab einem bestimmten niedrigen Ladezustand das Handy herunterfahren." Auch wenn sie noch so harmlos wirken mögen, können gerade Lithium-Ionen-Akkus brandgefährlich werden. Man sollte keinesfalls ihre Anschlusspole kurzschließen oder sie mechanisch überlasten, weil sonst Feuergefahr besteht. Immerhin: Den einstmals bei Nickel-Cadmium-Batterien gefürchteten Memory-Effekt gibt es bei modernen Lithium-Ionen-Akkus nicht mehr, weiß ICT-Forscher Tübke.
Lithium-Ionen-Akkus ließen sich jederzeit wieder nachladen – auch wenn sie nicht vollständig entladen sind. "Oftmals wird beim Erstbetrieb das ein- bis zweimalige vollständige Auf- und Entladen empfohlen, um die volle Kapazität nutzen zu können, dagegen spricht nichts, es ist aber auch nicht immer erforderlich."

Das Smartphone fordert alle paar Stunden die Steckdose, das Notebook hält ohne Netzteil nur noch wenige Minuten durch. Also höchste Zeit für neue Akkus. Doch Original-Ersatz ist teuer, Nachbauten gibt es im Internet für viel weniger Geld: Kostet mancher Smartphone-Akku beim Hersteller um die 30 Euro, locken baugleiche, vermeintliche Schnäppchen-Batterien mit weniger als der Hälfte des Preises. Kann man da bedenkenlos zugreifen?

• Akku HP pavilion dv7-30
• Akku HP pavilion dv7-31
• Akku HP pavilion dv7-ct
• Akku HP pavilion dv70
• Akku HP pavilion dv7t-1
• Akku HP pavilion dv7t-2
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• Akku HP pavilion dv7t
• Akku HP pavilion dv7z-1
• Akku HP pavilion dv7z
• Akku HP pavilion dv8-10
• Akku HP pavilion dv8-11

Im Neuzustand können manche Ersatz-Akkus es in Sachen Laufzeit durchaus mit Original-Batterien aufnehmen, wie das „c't"-Magazin bei einem Test diverser Smartphone-Akkus ermittelt hat. Einige Nachbau-Akkus hielten genauso lange durch wie das Original, einige sogar länger – etwa beim Samsung Galaxy S3 oder Google Nexus 4. „Wir haben jedoch festgestellt, dass Nachbau-Akkus in der Regel schneller altern als die Originale", schränkt „c't"-Redakteur Christian Wölbert ein. „Sie halten nicht so lange durch."

Auch das volle Entladen ist keine Regel mehr, die für Lithium-Ionen-Akkus gelten würde. Im Gegenteil: Eine ständige Nutzung am unteren Rand verkürzt die Lebensdauer ebenso wie dauerhaft hohe Ladestände, erklärt Ralf Traumann.Vor der sogenannten Tiefenentladung schütze bei den modernen Akkus aber ein Batterie-Managementsystem: "Nutzer kennen das zum Beispiel von Smartphones, die ab einem bestimmten niedrigen Ladezustand das Handy herunterfahren."

Auch wenn sie noch so harmlos wirken mögen, können gerade Lithium-Ionen-Akkus brandgefährlich werden. Man sollte keinesfalls ihre Anschlusspole kurzschließen oder sie mechanisch überlasten, weil sonst Feuergefahr besteht. Immerhin: Den einstmals bei Nickel-Cadmium-Batterien gefürchteten Memory-Effekt gibt es bei modernen Lithium-Ionen-Akkus nicht mehr, weiß ICT-Forscher Tübke.

Lithium-Ionen-Akkus ließen sich jederzeit wieder nachladen – auch wenn sie nicht vollständig entladen sind. "Oftmals wird beim Erstbetrieb das ein- bis zweimalige vollständige Auf- und Entladen empfohlen, um die volle Kapazität nutzen zu können, dagegen spricht nichts, es ist aber auch nicht immer erforderlich."Die Schwachstelle eines Laptops ist sein Akku. Es dauert nur zwei bis drei Jahre, bis die Speicherkapazität zur Hälfte nachlässt. Dann muss er bald ersetzt werden. Wir verraten Dir, welche Energiespar-Tricks Du anwenden kannst, um Akkulaufzeit zu gewinnen und den Akku zu schonen.

Dank der integrierten Batterie kannst Du mit Deinem Laptop unabhängig von einer weiteren Stromquelle nach Lust und Laune im Stadtpark, dem Café, im Garten oder an anderen schönen Orten arbeiten. Die meisten Hersteller statten ihre Laptops mit Lithium-Ionen-Akkus aus. Ihre Vorteile: Sie wiegen kaum etwas, laden sich innerhalb kurzer Zeit wieder auf und bringen eine hohe Speicherkapazität mit.

Ein neuer Lithium-Ionen-Akku versorgt Deinen Laptop acht bis zehn Stunden mit Energie, bevor Du ihn wieder an eine andere Stromquelle anschließen musst. Diese Zeitspanne verkürzt sich jedoch erheblich, wenn Dein mobiler Computer auf Stromfresser zugreift. Diese solltest Du nach Möglichkeit ausschalten, um Deinen Laptop möglichst lange mobil nutzen zu können.

Energiespar-Trick 1: Die größten Stromfresser deaktivieren
Je weniger Informationen Dein Laptop empfangen, verarbeiten oder weitergeben muss, desto weniger Energie verbraucht er. Deswegen solltest Du unnötige Stromfresser wie externe Geräte, Schnittstellen und Laufwerke nach Möglichkeit nicht nutzen, wenn Du Energie sparen möchtest. Zu den externen Geräten gehören unter anderem die externe Mouse oder Tastatur, FireWire-Geräte, externe Festplatten, DVDs und Speicherkarten. Benötigst Du keine Internetverbindung, entlastet es Deinen Akku, wenn Du die WLAN-Verbindung kappst.

Posted by: akkusmarkt at 03:52 AM | No Comments | Add Comment
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