Wie man Li-Ionen-Akkus für Elektrowerkzeuge im Sommer schützt

Im Sommer schadet Akkus nicht der Frost, sondern die Hitze

Viele Nutzer von Elektrowerkzeugen machen sich im Winter Sorgen um ihre Akkus, dabei ist die hohe Temperatur der gefährlichste und am wenigsten beachtete Feind von Lithium-Ionen-Akkus. Ein aufgeheiztes Auto, Arbeiten in der prallen Sonne und das Aufladen eines heißen Akkus verkürzen die tatsächliche Lebensdauer des Lithium-Ionen-Akkus schneller als alles andere. Die gute Nachricht: Mit einigen einfachen Gewohnheiten lässt sich das vermeiden und die Nutzungskosten der Werkzeuge effektiv senken.

In diesem Ratgeber erklären wir, warum Wärme den Zellen schadet, welche Temperaturgrenzen sicher sind und wie Sie Akkus für Elektrowerkzeuge bei Hitze verwenden, aufladen und aufbewahren.

Warum Wärme Li-Ionen-Zellen schadet

Lithium-Ionen-Akkus arbeiten und lassen sich am besten in einem engen Temperaturbereich aufbewahren. Beurteilte Quellen geben an, dass der zulässige Betriebsbereich von -20 bis 60°C reicht, für die Erhaltung guter Eigenschaften wird jedoch ein Bereich von ca. 15-35°C empfohlen. Für die Lebensdauer allein ist ein noch engerer Bereich von ca. 15-25°C am günstigsten, und die typische empfohlene Aufbewahrungstemperatur liegt bei ca. 15°C.

Ab ca. 30°C beginnt der Bereich der sogenannten erhöhten Temperatur, in dem die Degradation deutlich beschleunigt wird. Das liegt daran, dass hohe Temperaturen die Nebenreaktionen in der Zelle beschleunigen: Elektrolytzersetzung, Wachstum der Passivierungsschicht, Anstieg des Innenwiderstands und dauerhafter Kapazitätsverlust. Wichtig ist, dass ein erheblicher Teil dieses Verlusts auf die sogenannte Kalenderalterung zurückzuführen ist, also allein auf das Verstreichen der Zeit bei hoher Temperatur, unabhängig davon, ob Sie das Werkzeug verwenden oder es im Lager liegt.

Temperaturgrenzen im Überblick

Zur Veranschaulichung des Ausmaßes: Nach dem von Chargie und NREL zitierten Degradationsmodell kann ein bei 45°C betriebener Akku nach 200 Ladezyklen ca. 6,7% seiner Kapazität verlieren, im Vergleich zu ca. 3,3% bei 25°C. Mit anderen Worten: Die gleiche Anzahl von Zyklen in der Hitze verursacht doppelt so viel Verschleiß.

Typische Fehler im Sommer

Die häufigsten Situationen, die die Lebensdauer des Akkus bei Hitze verkürzen:

• Den Akku in einem aufgeheizten Auto zu lassen. Das ist der gefährlichste Fehler. Nach Angaben des IMGW, des ADAC und einer Studie der Stanford University kann die Innentemperatur des Autos bei ca. 35°C draußen und voller Sonneneinstrahlung 55°C überschreiten, und laut ADAC bereits in einer halben Stunde 50°C und nach einer Stunde 60°C erreichen. Die Stanford-Studie zeigt, dass ca. 80% des Temperaturanstiegs in den ersten 30 Minuten auftreten. Unter solchen Bedingungen muss der Akku unbedingt aus dem Auto genommen werden.
• Einen heißen Akku direkt nach der Arbeit aufzuladen. Erhitzte Zellen plus Laden führen zu einer Hitzestauung. Ein heißer, entladener Akku sollte vor dem Laden ca. 10-15 Minuten "abkühlen", da das Ladegerät den mit der Temperatur ansteigenden Widerstand misst und bei einer heißen Zelle möglicherweise eine falsche Ladespannung auswählt.
• Das Laden und Aufbewahren in einer heißen Garage oder in der Sonne sowie das dauerhafte Belassen des Akkus im Sommer am Ladegerät.
• Die Aufbewahrung eines voll geladenen Akkus in der Wärme. Die schlimmste Kombination: Hoher Ladestand plus hohe Temperatur führt zum größten dauerhaften Kapazitätsverlust.
• Die Aufbewahrung eines vollständig entladenen Akkus. Es besteht die Gefahr, dass der Sicherheitsgrenzwert unterschritten wird und das Schutzsystem (BMS) das Laden sperrt.
• Überlastung des Werkzeugs mit einem kleinen Akku. Die Verwendung eines kleinen Akkus für eine schwere Aufgabe erhöht die Erwärmung der Zellen.

Gute Praktiken: So pflegen Sie Akkus für Elektrowerkzeuge im Sommer

Verwendung

• Machen Sie Pausen, damit das Werkzeug und der Akku abkühlen können, und vermeiden Sie Arbeiten in der prallen Sonne. Verlegen Sie den Arbeitsplatz und das Laden in den Schatten oder an einen besser belüfteten Ort.
• Überlasten Sie das Werkzeug nicht. Wählen Sie für schwerere Aufgaben einen größeren Akku (z. B. JCB 4,0 oder 5,0 Ah), der die Belastung auf mehr Zellen verteilt und weniger heiß wird.
• Lassen Sie den Akku nach intensiver Arbeit auf einer harten, nicht brennbaren Oberfläche an der frischen Luft abkühlen, nicht in einer Tasche oder einem Koffer, die die Wärme stauen.

Schritt-für-Schritt-Laden

1. Laden Sie im Schatten, bei Raumtemperatur, an einem trockenen und belüfteten Ort.
2. Laden Sie keinen aufgeheizten Akku. Lassen Sie ihn zur Raumtemperatur abkühlen. Battery University gibt an, dass Li-Ionen sicher bei ca. 5-45°C schnell geladen werden können.
3. Verwenden Sie Ladegeräte mit Temperaturkontrolle. Das JCB 18V Ladegerät stoppt das Laden automatisch außerhalb des Bereichs von 0-40°C und schützt die Zellen vor dem Laden unter ungünstigen Bedingungen.
4. Lassen Sie den Akku im Sommer nicht "dauerhaft" am Ladegerät.

Aufbewahrung

• Ladestand zur Aufbewahrung: ca. 40-60%. Battery University gibt ca. 40% als optimal an. Dieser Stand minimiert die Belastung der Zellen und das Risiko einer Tiefentladung.
• Ort: kühl, trocken, schattig, bei Raumtemperatur von ca. 15-25°C. Vermeiden Sie Temperaturen unter 0°C, über 50°C und direkte Sonneneinstrahlung.
• Nehmen Sie den Akku bei längerer Aufbewahrung aus dem Werkzeug, reinigen und trocknen Sie die Kontakte.
• Denken Sie an die Selbstentladung: Li-Ionen verlieren in den ersten 24 Stunden ca. 5% und danach ca. 1-2% pro Monat. Überprüfen Sie den Zustand bei längerer Aufbewahrung alle 1-3 Monate und laden Sie ihn bei Bedarf wieder auf.

Warum originale JCB-Akkus und -Ladegeräte

Der Hersteller entwickelt die Zellen, das Schutzsystem (BMS) und das Ladegerät als abgestimmtes Set. Billige Ersatzprodukte bergen das Risiko von Überladung, Überhitzung und Zellschäden. JCB 18V Akkus haben einen integrierten Überhitzungsschutz, und alle JCB Professional Werkzeuge arbeiten auf einer 18V-Plattform (2,0 / 4,0 / 5,0 Ah): Ein Akku versorgt das gesamte Set. Für JCB Werkzeuge sollten Sie daher originale JCB 18V Akkus und Ladegeräte verwenden.

2,0 Ah

Leicht und handlich. Für kürzere Montagearbeiten und Werkzeuge mit geringerem Stromverbrauch.

Ansehen

4,0 Ah

Universeller Kompromiss aus Gewicht und Laufzeit. Gute Wahl für die tägliche Werkstattarbeit.

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5,0 Ah

Längste Laufzeit und beste Lastverteilung. Für anspruchsvollste Werkzeuge und lange Einsätze.

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Mythen und Fakten

Anzeichen von Überhitzung und Beschädigung

Signale, die sofort Ihre Aufmerksamkeit erregen sollten:

• Aufgeblähter oder deformierter Akku. Das ist das ernsteste Signal und bedeutet Gasbildung in der Zelle. Nehmen Sie den Akku sofort aus dem Betrieb.
• Chemischer Geruch, Zischen, Elektrolytleckage.
• Übermäßige Erwärmung (der Akku ist heiß, nicht nur warm), Überhitzung während des Ladens.
• Deutlicher Rückgang der Laufzeit, "Sprünge" im Ladestandsanzeiger, Ladegerät stoppt vor 100%.

Verbrauchte und beschädigte Li-Ionen-Akkus dürfen nicht im Hausmüll entsorgt werden. Dies regelt das Gesetz vom 24. April 2009 über Batterien und Akkus. Geben Sie sie an eine Schadstoffannahmestelle, in Sammelbehälter für verbrauchte Batterien (Läden, Supermärkte) oder an einen Händler, der Akkus verkauft, da diese verpflichtet sind, sie kostenlos anzunehmen. Behandeln Sie beschädigte oder aufgeblähte Akkus als Sondermüll: Kleben Sie die Kontakte mit Klebeband ab und geben Sie sie so schnell wie möglich an eine Batteriestelle ab.

Was das alles bringt: Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit

Li-Ionen-Akkus für Elektrowerkzeuge halten normalerweise ca. 300-500 Zyklen, bis die Kapazität auf ca. 80% sinkt, was in der Praxis ca. 2-5 Jahre bedeutet. Die Degradation ist schrittweise, nicht sprunghaft. Nach Überschreiten der angegebenen Zyklen funktioniert der Akku weiter, nur mit geringerer Kapazität.

Wärme und hoher Ladestand sind die Hauptfaktoren, die die Alterung beschleunigen, daher wirkt sich die Temperaturkontrolle direkt auf die Anzahl der tatsächlichen Zyklen und die Nutzungskosten aus. Einige Gewohnheiten, nämlich Schatten, Abkühlen vor dem Laden und Aufbewahrung bei 40-60% in der Kühle, bedeuten eine längere tatsächliche Lebensdauer und niedrigere Besitzkosten der Werkzeuge.

Häufige Fragen

Dieses Material dient zu Informations- und Bildungszwecken. Die angegebenen Temperaturgrenzen und Werte stammen aus Branchen- und Herstellerpublikationen; bei längerer Lagerung und Nutzung beachten Sie bitte auch die Empfehlungen des Produktdatenblatts.