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Ratgeber
Geräteakkus dienen der Stromversorgung elektrischer Verbraucher. Sie sind wiederaufladbar und ermöglichen es, Geräte mobil zu betreiben, indem sie Kabel und Steckdose überflüssig machen.
In unserem Ratgeber erfahren Sie, welche Möglichkeiten Geräteakkus bieten, welche Arten es gibt und worauf beim Kauf zu achten ist.
Geräteakkus dienen dazu, elektrische Verbraucher mit Strom zu versorgen und deren mobilen Betrieb zu ermöglichen. Im Gegensatz zu Primärzellen sind Akkumulatoren, die auch als Sekundärzellen bezeichnet werden, wiederaufladbar. Sie werden an eine Stromquelle angeschlossen und nehmen dabei elektrische Energie auf, die sie in Form von chemischer Energie speichern. Wird ein Akku in ein elektrisches Gerät eingesetzt oder damit verbunden, kann dieses die gespeicherte Energie für den Betrieb nutzen.
Das Aufladen von Geräteakkus kann auf zweierlei Weise erfolgen: Entweder man lädt das komplette Gerät mitsamt Akku auf oder man lädt den Akku separat. Welche Ladetechnik Anwendung findet, hängt unter anderem davon ab, ob der Akku fest verbaut oder entnehmbar ist. Die meisten Kleingeräte, beispielsweise Smartphones, werden mit eingelegtem Akku per Ladekabel an eine Stromquelle angeschlossen und darüber aufgeladen. Daneben gibt es Geräte mit entnehmbarem oder externem Akku, der separat mithilfe eines Ladegeräts aufgeladen wird.
Akkumulatoren gibt es in zahlreichen Ausführungen. Sie können nach ihrem Verwendungszweck, nach ihrem zugrundeliegenden elektrochemischen System und nach ihrer Bauform differenziert werden. Zunächst einmal lassen sich Akkus für die Primärstromversorgung und Sekundärstromversorgung unterscheiden. Erstere werden als Hauptenergiequelle eingesetzt, während zweitere zum Einsatz kommen, wenn die Hauptstromversorgung ausfällt. Beispiele für Akkus, die der Primärstromversorgung dienen, sind Schnurlostelefon-Akkus, Laptop-Akkus, Tablet-Akkus und Kamera-Akkus. Sie liefern den jeweiligen Geräten dauerhaft Strom, den sie für den Betrieb und die Ausführung ihrer Funktionen benötigen. Akkus für die Sekundärstromversorgung sind beispielsweise USV-Anlagen-Akkus (USV = unterbrechungsfreie Stromversorgung) und Notbeleuchtungs-Akkus. Sie kommen nicht permanent, sondern nur dann zum Einsatz, wenn die eigentliche Stromversorgung unterbrochen ist, übernehmen also nur im Notfall. Das trifft auch auf Sicherheitstechnik-Akkus für den Betrieb von Alarmanlagen zu.
Was das elektrochemische System betrifft, haben sich vier Akkutypen etabliert: Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd), Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH), Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion) und Lithium-Polymer-Akkus (LiPo). NiCD-Akkus sind quasi die Oldies unter den vieren. Sie sind sehr robust, haben eine lange Lebensdauer (mehrere Tausend Ladezyklen) und zeichnen sich durch schnelle Ladezeiten aus. Verglichen mit den anderen Akkutypen sind sie relativ unempfindlich gegenüber Kälte und Hitze. Zu den Nachteilen zählen jedoch ihre geringe Energiedichte, hohe Selbstentladung und der Memory-Effekt. Außerdem ist Cadmium giftig für die Umwelt. Bei NiMH-Akkus ist der Memory-Effekt weniger stark ausgeprägt. Sie haben eine lange Haltbarkeit von bis zu tausend Ladezyklen, bieten ebenfalls schnelle Ladezeiten und eine mittlere Energiedichte. Positiv ist außerdem, dass bei der Herstellung keine giftigen Metalle zum Einsatz kommen. Eine hohe Selbstentladung findet sich aber auch hier. Li-Ion-Akkus haben in der Hinsicht die Nase vorn, da sie sich nur geringfügig selbst entladen. Außerdem können sie bei gleicher Größe mehr Energie speichern als NiCd- und NiMH-Akkus. Problematisch ist dagegen ihre Anfälligkeit gegenüber Oxidation. So verlieren Li-Ion-Akkus schon nach wenigen Jahren einen beträchtlichen Teil ihrer Kapazität. LiPo-Akkus haben ähnliche Eigenschaften wie Li-Ion-Akkus, unterscheiden sich aber darin, dass sie nicht mit einem flüssigen, sondern einem festen bis gelförmigen Elektrolyten ausgestattet sind. Das ermöglicht flexiblere Bauformen und ein geringeres Eigengewicht, da man auf ein Gehäuse zum Schutz vor dem Auslaufen des Elektrolyten verzichten kann.
Hinsichtlich der Bauform können Geräteakkus in standardisierten Batterieformaten realisiert sein, beispielsweise als Monoblockzellen, Knopfzellen oder AA- bzw. Mignon-Zellen. Solche Ausführungen kommen aufgrund ihrer Kompaktheit insbesondere in mobil genutzten Geräten zum Einsatz und in solchen, bei denen es aus Gründen der Handlichkeit oder maßstabsbedingt auf geringe Abmessungen und ein geringes Eigengewicht ankommt. So müssen beispielsweise Akkus für Rasierer und Bartschneider oder auch Modellbau-Akkus allein aus Platzgründen möglichst klein gebaut sein. Eine weitere Bauform von Geräteakkus sind Powerbanks. Dabei handelt es sich um transportable Energiespeicher, die zur mobilen Stromversorgung verwendet werden. Sie kommen meist als Zusatzakkus zum Aufladen von Kleingeräten wie Handys, Smartphones, Tablets oder Notebooks zum Einsatz und werden einfach via USB-Kabel angeschlossen. Mittlerweile gibt es sogar Wireless-Powerbanks mit induktivem Ladepad, auf das das Gerät lediglich aufgelegt werden muss. Eine Sonderform von Geräteakkus stellen BackUp-Zellen dar. Dabei handelt es sich um CMOS-Batterien mit Stecker (CMOS = Complementary Metal Oxide Semiconductor), die in Computern zur Sicherung von Hardware-Einstellungen, Datum und Uhrzeit verwendet und zu diesem Zweck ans Motherboard angeschlossen werden. Ihre Lebensdauer beträgt bei durchschnittlicher Nutzung des Computers etwa zwei bis drei Jahre. Entfernt man die CMOS-Batterie, werden sämtliche BIOS-Einstellungen gelöscht.
Üblicherweise handelt es sich bei Geräteakkus um Spezialakkus, die für bestimmte elektrische Verbraucher vorgesehen sind. Das liegt darin begründet, dass jedes Elektrogerät andere Anforderungen an die Stromversorgung stellt. Spezialakkus sind auf ihren Anwendungsbereich exakt abgestimmt, was es ermöglicht, Geräte störungsfrei und über einen langen Zeitraum hinweg zu betreiben. Liefert ein Akku nicht die erforderliche Spannung, beeinträchtigt das auf kurz oder lang die Funktionalität und Lebensdauer eines elektrischen Verbrauchers. Das Angebot an Geräteakkus ist umfangreich, da es für so gut wie jeden Gerätetyp eine passende Ausführung gibt. Wir stellen Ihnen ein paar ausgewählte Bereiche, in denen Geräteakkus häufig verwendet werden, näher vor.
Eingabe- und Peripheriegeräte für den PC
Eingabe- und Peripheriegeräte für den PC werden immer häufiger in kabelloser Ausführung angeboten. Sie kommunizieren via Funk mit dem Computer, benötigen aber eine Stromversorgung, um betrieben werden zu können.
Zu diesem Zweck werden Akkus für Eingabegeräte wie drahtlose Tastaturen oder Computermäuse angeboten. Daneben gibt es Drucker-Akkus, die als Ersatz für Originalakkus von mobil einsetzbaren Druckern vorgesehen sind. Kabellose Drucker bieten den Vorteil, dass sie im Raum beliebig positioniert und unabhängig von einer Steckdose genutzt werden können.
WLAN- und Netzwerk-Router-Akkus ermöglichen es, mobile Router zu betreiben, die mittlerweile schon im Pocket-Format angeboten werden. Sie kommen zum Einsatz, um unterwegs LTE- oder WLAN-Hotspots einzurichten, die von mehreren Geräten genutzt werden können. Viele Router funktionieren in Verbindung mit SIM-Karten und bieten auch an abgelegenen Orten Zugriff aufs Internet.
Elektrofahrzeuge und Navigation
E-Mobility liegt im Trend. Vor allem Elektrofahrräder sind mittlerweile fester Bestandteil des Alltags geworden, entsprechend groß ist das Angebot an E-Bike-Akkus, E-Bike Ladegeräten & Ladestationen.
Aber nicht nur E-Räder, sondern auch andere Fahrzeuge werden zunehmend mit Elektromotoren betrieben und arbeiten akkubasiert. So kommen Golf-Caddy-Akkus und Rollstuhl-Akkus beispielsweise zum Einsatz, um elektrische Golf-Trolleys und Caddys für den Transport von Sportequipment bzw. elektrische Rollstühle anzutreiben.
Mit voranschreitender Mobilität wird auch das Thema Navigation immer wichtiger. Insbesondere akkubetriebene Navigationsgeräte erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, weil sie ohne externe Stromquelle genutzt werden können. Damit sie unterwegs nicht ihren Dienst versagen, sollten Navigationsgeräte-Akkus eine möglichst lange Laufzeit aufweisen.
Werkzeuge, Arbeits- und Haushaltsgeräte
Akkubetriebene Elektrowerkzeuge und Powertools haben Einzug in zahlreiche professionelle, aber auch private Werkstätten gehalten. Sie bieten viel Bewegungsfreiheit beim Arbeiten, weil sie ohne Kabel auskommen, was bei so gut wie allen Heim- und Handwerkstätigkeiten von Vorteil ist.
Werkzeug-Akkus werden häufig als Ersatz- und Wechselakkus genutzt. Ist ein Akku gerade in Benutzung, kann der andere in der Zwischenzeit aufgeladen werden und ist einsatzbereit, wenn der erste leer ist. Nicht nur Elektrowerkzeuge, sondern auch Hilfsmittel werden mit Akkubetrieb angeboten. Dazu zählen beispielsweise Handleuchten zum Ausleuchten des Arbeitsbereichs. Sie basieren im Regelfall auf energiesparender LED-Technologie, weshalb Handlampen-Akkus selten aufgeladen werden müssen.
Haushaltsgeräte wie Staubsauger erfreuen sich in akkubetriebener Form ebenfalls wachsender Beliebtheit, da sie flexibler und komfortabler zu handhaben sind als kabelgebundene Modelle. Hat man mehrere Staubsauger-Akkus zum Wechseln parat, kann man sich lange Wartezeiten beim Aufladen ersparen.
Unterhaltung und Multimedia
Elektrogeräte aus den Bereichen Unterhaltung und Multimedia arbeiten immer häufiger akkubasiert.
Beispiele dafür sind MP3-Player, Media-Player, Radios, Kopfhörer und Headsets, aber auch E-Books und Spielekonsolen. Radio-Akkus werden für spezifische Radiomodelle angeboten und bieten mehrere Stunden Laufzeit.
Sie ermöglichen es, das Radio überallhin mitzunehmen und an jedem beliebigen Ort Musik und Nachrichten zu hören. Kopfhörer-Akkus sind häufig auf ein geringes Gewicht optimiert, um bestmöglichen Tragekomfort sicherzustellen.
Spielekonsolen-Akkus für Playstation, Xbox und Co. sind extrem leistungsstark. Sie bieten eine hohe Kapazität, was wiederum eine lang Nutzungszeit ermöglicht.
Industrie, Gewerbe und Handwerk
In Industrie, Gewerbe und Handwerk kommen vielfach akkubetriebene Spezialgeräte zum Einsatz. Dazu zählen beispielsweise POS-Terminals zum bargeldlosen Bezahlen, die mithilfe von POS-Terminal-Akkus betrieben werden.
Ebenso dazu gehören Akku-Handscanner zur mobilen Datenerfassung sowie Funkgeräte zur drahtlosen Kommunikation, die beispielsweise bei Ordnungsämtern und Sicherheitsdiensten sowie bei der Polizei und Feuerwehr genutzt werden. Daraus ergibt sich ein entsprechendes Angebot an Handscanner-Akkus und Funkgeräte-Akkus. Medizintechnik-Akkus dienen der Stromversorgung von Defibrillatoren, Blutzucker- und Blutdruckmessgeräten, Infusionsgeräten, Monitoren usw.
Hier werden besondere Anforderungen an die Zuverlässigkeit gestellt. Auch im Bauwesen werden akkubetriebene Hilfsmittel genutzt. So kommen zur Fernsteuerung von Baukränen Fernbedienungen zum Einsatz, für deren Betrieb spezifische Kran-Fernbedienungs-Akkus erforderlich sind.
Die Kompatibilität spielt bei der Auswahl eines Geräteakkus eine sehr wichtige Rolle. Der Akku muss hinsichtlich der Abmessungen und der Lage der elektrischen Kontakte in das Akkufach des zu versorgenden Geräts passen und eine ausreichend hohe Kapazität (in mAh) aufweisen. Außerdem muss er die richtige Versorgungsspannung (in Volt) liefern. So darf ein Gerät, das mit einer Spannung von 12 Volt arbeitet, nur mit einem Akku betrieben werden, der 12 Volt liefert. Grundsätzlich ist darauf zu achten, einen Akku zu wählen, der explizit für die jeweilige Anwendung bestimmt ist. Viele Hersteller bieten Ersatzakkus für spezifische Geräteausführungen an und versehen sie mit einer Modellnummer. Anhand dieser kann man abgleichen, ob der jeweilige Akku mit dem zu versorgenden Gerät kompatibel ist.
Die Kapazität gibt Auskunft darüber, wie viel elektrische Energie ein Akku speichern kann. Je höher sie ist, desto länger hält der Akku und desto seltener muss er aufgeladen werden. Das heißt aber nicht, dass immer die größtmögliche Kapazität gewählt werden sollte. Wenn es um die Anschaffung eines Ersatzakkus geht, sollte dessen Kapazität keinesfalls die des Originalakkus übersteigen. Anderenfalls können Schäden an der Elektronik des zu versorgenden Geräts die Folge sein.
Da ein Geräteakku früher oder später aufgeladen werden muss, gilt es zwei weitere Parameter zu berücksichtigen: Die Ladezeit und das Ladegerät. Die Ladezeit sollte möglichst kurz ausfallen. Gerade bei häufig genutzten Geräten möchte man nicht stundenlang warten, bis der Akku vollgeladen und wieder einsatzbereit ist. Ein sicheres Aufladen externer Akkus ist nur mit einem geeigneten Ladegerät möglich. Für manche Geräteakkus kann ein und derselbe Lader verwendet werden. Das ist beispielsweise bei vielen PDA-Akkus (PDA = Personal Digital Assistant) und Handy-Akkus der Fall. Es gibt auch Universal-Ladegeräte, die für verschiedene Akkutypen und -größen verwendet werden können. Bevor man sich für so eine Ausführung entscheidet, sollte man jedoch die technischen Daten genau in Augenschein nehmen, um sicherzugehen, dass der Akku nicht beschädigt wird.
Um einen Kapazitätsverlust zu verhindern, wurde lange Zeit angenommen, dass ein Akku komplett leer sein muss, bevor man ihn auflädt. Das trifft allerdings nur auf NiCd-Akkus zu, die anfällig für den Memory-Effekt sind. In dem Fall merken sich die Akkus die verbrauchte Leistung und sind dann nicht mehr in der Lage, mehr Leistung abzugeben. Bei allen anderen Akkutypen ist das jedoch nicht so. Sie sollten nicht vollständig entladen werden. Bei Li-Ion-Akkus beispielsweise wirkt es sich sogar positiv auf die Haltbarkeit aus, wenn beim Aufladen noch eine gewisse Restladung vorhanden ist.
Welche Spannung und welche Kapazität haben E-Bike-Akkus durchschnittlich?
E-Bike-Akkus liefern normalerweise eine Spannung von 36 Volt und bieten eine Kapazität von 10.000 mAh, also 10 Ah. Das ist für den E-Antrieb eines Rads üblicherweise ausreichend.
Was ist ein Akkupack?
Ein Akkupack besteht aus mehreren Akkuzellen, die in einem Paket zusammengeschaltet sind. Die Gesamtnennspannung eines Akkupacks errechnet man, indem man die Nennspannungen der einzelnen Zellen addiert.
Sind Ersatzakkus von Drittanbietern schlechter als Ersatzakkus vom Originalhersteller?
Nein. Es gibt viele Drittanbieter, die mindestens genauso leistungsstarke Ersatzakkus anbieten wie Originalhersteller, teilweise sogar günstiger und auf Basis modernerer Technologien.
Was ist der ideale Ladezustand eines Akkus?
Der ideale Ladezustand eines Akkus liegt zwischen 30 und 70%.