Wie unterscheiden sich die Akkutechnologien?

Es gibt zahlreiche unterschiedliche Akkutechnologien, wie beispielsweise Blei-Säure, Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid, Lithium-Polymer oder Lithium-Ionen. Die Technologien weisen unterschiedliche Energiedichten auf, wie in untenstehendem Schaubild zu sehen ist. Dabei fällt insbesondere auf, dass die Energiedichte von Lithium-basierten Systemen anderen Technologien, sowohl bezogen auf das Volumen (Wh/L) als auch auf das Gewicht (Wh/kg), deutlich überlegen ist. 

Das Schaubild zeigt die Entwicklung der Marktanteile von drei der genannten Technologien (Li-ion, NiMH, NiCd) von 1995 bis 2015. Erkennbar ist, dass die Nachfrage nach Nickel-Cadmium-Zellen abgenommen hat. Dies liegt daran, dass diese Technologie ab 2017 in Europa nur noch in der Medizintechnik und bei Notbeleuchtungen erlaubt ist. Langfristig ist auch ein Wegfall in diesen beiden Bereichen zu erwarten. Nickel-Metallhydride werden hauptsächlich noch in wiederaufladbaren AA und AAA Zellen im Konsumgüterbereich verwendet; in industriellen Anwendungen werden sie wegen ihrer geringen Energiedichte kaum noch eingesetzt. Daher stagniert dieser Markt in den letzten Jahren. 

Ebenfalls erkennbar ist, dass der Bedarf an LithiumIonen Batterien seit 2005 überdurchschnittlich stark angestiegen ist. Zum einen liegt dies an der eingeschränkten Verwendung von Nickel-Cadmium-Zellen in Europa und zum anderen bietet die Lithium-Ionen-Technologie gegenüber der herkömmlichen Nickel-basierten Technologie viele Vorteile: 

• Keinen Memory- oder Lazy-Effekt* 
• Deutlich höhere Energiedichte
• Nahezu keine Selbstentladung

(* Der Memory- oder Lazy Effekt beschreibt die eintretende Trägheit einer Zelle und den damit einhergehenden Abfall der erzielbaren Entladespannung.) 

Anfangs wurden Lithium-Technologien vor allem für Anwendungen mit geringen Strömen bei gleichzeitig langer Laufzeit eingesetzt (beispielsweise im Laptop oder Camcorder). Den Durchbruch der Lithium-Technologie brachte erst die Einführung der Lithium-Mangan-Technologie durch Sony, deren hochstromfähige Zellen den Einsatz in Powertools ermöglichte. 

Noch vor wenigen Jahren waren Powertool-Anwendungen, welche über den klassischen Akkuschrauber hinausgingen, nicht denkbar. Heute hingegen ermöglichen Lithium-Technologien auch Mobilität bei Hochleistungsanwendungen, wie beispielsweise bei Schweißgeräten und Kettensägen. Auch wurden durch diese Technologien erst Anwendungen und Überlegungen in der leichten Elektromobilität (z.B. E-Bikes) möglich. Lithium-Ionen-Technologien haben sich 
somit inzwischen weitestgehend durchgesetzt.