Flexibel, leistungsstark, wiederaufladbar – Batteriesysteme mit Sekundärzellen

Lithium-Ionen-Zellen (Li-Ion) sind leistungsstarke, wiederaufladbare Sekundärzellen und zählen heute zu den zentralen Energieträgern in Elektromobilität, Industrie und Consumer-Produkten. Ihre hohe Energiedichte, kompakte Bauweise und geringe Selbstentladung machen sie zur ersten Wahl für anspruchsvolle Anwendungen.

Technische Vorteile auf einen Blick:

• Sehr hohe Energiedichte (bis zu 4× höher als Blei)
• Hohe Zellspannung: 3,6 – 3,7 V (Ladeschluss: 4,2 V)
• Geringe Selbstentladung: < 2 % / Monat
• Ersetzt bis zu drei NiCd- oder NiMH-Zellen

Typische Anwendungen: Elektromobilität, Medizintechnik, tragbare Geräte, Industrieanlagen

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Wiederaufladbare Lithiumzellen mit alternativen Zellchemien ergänzen klassische Li-Ion- und Li-Poly-Systeme überall dort, wo miniaturisierte, langzeitstabile oder temperaturfeste Energiespeicher gefragt sind. Sie kommen oft als Knopfzellen zum Einsatz und basieren auf spezialisierten elektrochemischen Systemen wie Li-MnO₂, Li-V₂O₅ oder Li-TiS₂. Diese Zellen zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit, geringe Selbstentladung und eine lange Lebensdauer in Low-Power-Anwendungen aus.

Ihre Vorteile mit wiederaufladbaren Lithiumzellen (Sonderchemien):

• Wiederaufladbar und langlebig – bis zu 1.000 Ladezyklen
• Temperaturstabil – ideal für industrielle Anwendungen
• Geringe Selbstentladung für langjährige Einsatzdauer
• Kompakte Knopfzellbauformen verfügbar
• Alternative Spannungsbereiche (1,5 V / 2,3 V / 3,0 V)

Technische Eckdaten:

• Nennspannung: 1,5 V / 2,3 V / 3,0 V
• Zellchemien: z. B. Li-MnO₂, Li-V₂O₅, Li-TiS₂
• Bauform: meist Knopfzellen, teilweise Sonderformate
• Temperaturbereich: -20 °C bis +70 °C
• Zyklenlebensdauer: 300 – 1.000 Ladezyklen
• Selbstentladung: < 2 % / Monat

Typische Anwendungen: Speichermodule, RTC-Pufferung, Wearables, medizinische Geräte, Messtechnik, energieautarke Elektroniksysteme mit niedriger Leistungsaufnahme.

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Lithium-Polymer-Zellen (Li-Poly) sind wiederaufladbare Sekundärzellen, bekannt für ihre besonders flexible Bauform und hohe Energiedichte. Sie lassen sich extrem flach und variabel konfektionieren – ideal für kompakte Geräte und flächensensitive Anwendungen.

Technische Vorteile auf einen Blick:

• Maximale Designfreiheit: extrem flach (< 1 mm möglich)
• Bis zu 20 % höhere Energiedichte als klassische Li-Ion-Zellen
• Zellspannung: 3,7 – 3,8 V (Ladeschluss: 4,2 V)
• Geringe Selbstentladung: < 2 % / Monat

Typische Anwendungen: Smartcards, Wearables, Tablets, Smartphones, Medizintechnik

Hinweis: Die Wahl geeigneter Elektrodenmaterialien gemäß Anwendung und Anforderungen ist entscheidend – Wir unterstützen Sie bei der Auswahl der passenden Zellchemie.

LiFePO₄-Zellen (LFP) gehören zu den sichersten Sekundärzelltechnologien auf dem Markt. Sie zeichnen sich durch hohe thermische und chemische Stabilität aus – ideal für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Lebensdauer, Schnellladefähigkeit und Sicherheit.

Ihre Vorteile mit Lithium-Eisenphosphat:

• Hohe Sicherheit – kein Sauerstoffaustritt bei Fehlfunktion
• Lange Lebensdauer: 2.000 - 5.000 Ladezyklen
• Schnellladefähig: hohe Lade-/Entladeströme (bis 30C)
• Umweltfreundlich und recycelbar – keine giftigen Schwermetalle

Technische Eckdaten:

• Nennspannung: 3,2 V
• Ladeschluss: 3,6 – 3,7 V
• Temperaturbereich: -40 °C bis +85 °C
• Energiedichte: 150 – 170 Wh/kg
• Selbstentladung: ca. 3 % / Monat

Typische Anwendungen: Elektromobilität, stationäre Energiespeicher, Industrieanwendungen mit hohem Sicherheitsanspruch

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NiMH-Akkus sind zuverlässige Sekundärbatterien mit breitem Einsatzspektrum – besonders dort, wo Robustheit, Temperaturtoleranz und Umweltfreundlichkeit gefragt sind.

Ihre Vorteile mit Nickel-Metallhydrid:

• Hohe Temperaturbeständigkeit: -30 °C bis +60 °C
• Unempfindlich gegenüber Tief- und Überladung
• Umweltfreundlicher als NiCd – ohne giftige Schwermetalle
• Auch als „Low Self Discharge“-Version erhältlich

Technische Eckdaten:

• Nennspannung: 1,2 – 1,3 V
• Ladeschluss: bis 1,55 V
• Zyklenlebensdauer: 300 – 1.000 Ladezyklen
• Energiedichte: 50 – 70 Wh/kg
• Selbstentladung: ca. 25 % / Monat (LSD: ca. 15 % / Jahr)

Typische Anwendungen: Medizintechnik, Industrieelektronik, mobile Geräte im Bereich extremer Umweltbedingungen

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NiCd-Akkus sind besonders widerstandsfähige Sekundärzellen mit hoher Zyklenfestigkeit und hervorragender Temperaturtoleranz. Sie kommen heute vor allem in Spezialanwendungen zum Einsatz – dort, wo andere Zellchemien an ihre Grenzen stoßen.

Ihre Vorteile mit Nickel-Cadmium:

• Sehr robust gegenüber Tiefentladung und Überladung
• Lange Lebensdauer: bis zu 1.500 Zyklen
• Extrem temperaturbeständig: einsetzbar von -40 °C bis +60 °C
• Geeignet für hohe Lade- und Entladeströme

Technische Eckdaten:

• Nennspannung: 1,2 V
• Ladeschlussspannung: 1,4 - 1,65 V
• Entladeschluss: 0,8 - 1,0 V
• Ladestrom: 1C - 3C
• Energiedichte: 50 - 90 Wh/kg
• Leistungsdichte: 130 - 220 W/kg
• Selbstentladung: ca. 0,5 % / Tag

Typische Anwendungsbereiche: Not- und Alarmsysteme, medizinische Ausrüstung, militärische Anwendungen (gemäß Ausnahmeregelungen in der EU)

Wichtig zu wissen:
Aufgrund des enthaltenen Cadmiums – einem giftigen Schwermetall – ist der Einsatz in Gerätebatterien innerhalb der EU weitgehend verboten. Zulässig ist diese Zellchemie daher nur für spezifische Anwendungen (z. B. Notbeleuchtung, Militär, Medizintechnik).

Bleiakkus zählen zu den ältesten und bewährtesten Sekundärbatterien. Sie bestehen aus Bleidioxid (Pluspol), Blei (Minuspol) und verdünnter Schwefelsäure als Elektrolyt. Klassische Einsatzbereiche reichen von Notstromversorgung bis zu industriellen Anwendungen.

Moderne Varianten wie VRLA-Batterien (Valve Regulated Lead Acid) sind wartungsfrei und besonders sicher. Unterschieden wird zwischen:

• AGM-Technologie: Elektrolyt in Glasfaservlies gebunden
• Gel-Technologie: Elektrolyt in Gel-Form immobilisiert

Ihre Vorteile mit Bleiakkus:

• Kostengünstig und langjährig erprobt
• VRLA-Modelle sind wartungsfrei und auslaufsicher
• Gut recycelbar mit etablierter Rücknahme-Infrastruktur
• Leistungsfähig bei hoher Stromlast

Technische Eckdaten:

• Nennspannung: 2,0 V / Zelle
• Ladeschlussspannung: 2,4 V / Zelle
• Entladeschluss: 1,4 - 1,75 V (je nach Last)
• Nennladestrom: C/20
• Einsatztemperatur: -20 °C bis +60 °C
• Zyklenlebensdauer: bis zu 3.000 Zyklen
• Energiedichte: ca. 50 Wh/kg
• Leistungsdichte: 250 - 500 W/kg
• Selbstentladung: ca. 1-3 % / Monat

Wichtig zu wissen:
Blei ist ein Schwermetall mit potenziell gesundheitsschädlicher Wirkung. Batterien mit mehr als 0,004 % Blei müssen gekennzeichnet sein („Pb“) und dürfen nicht im Hausmüll entsorgt werden. Eine fachgerechte Rückführung ist gesetzlich vorgeschrieben.

Wiederaufladbare Kondensatoren – ob als klassische Superkondensatoren (EDLC) oder als Lithium-Hybridkondensatoren (LiC) – sind spezialisierte Energiespeicher, die durch extrem schnelles Lade-/Entladeverhalten und hohe Zyklenfestigkeit überzeugen. Sie eignen sich ideal für Anwendungen mit kurzfristigem Energiebedarf, häufigem Lastwechsel oder als Unterstützung klassischer Batterien.

Ihre Vorteile mit wiederaufladbaren Kondensatoren:

• Schnellladefähig – vollständig aufladbar in Sekunden
• Extrem hohe Zyklenfestigkeit – bis zu 1.000.000 Ladezyklen
• Hohe Leistungsdichte – ideal für Strompulse
• Wartungsfrei und robust – lange Lebensdauer
• Kombinierbar mit Batterien – als Impulsverstärkung nutzbar
   

Technische Eckdaten:

• Nennspannung: 2,7 – 3,8 V (zellabhängig)
• Kapazität: wenige mF bis >500 mAh (je nach Bauform)
• Temperaturbereich: -40 °C bis +85 °C
• Energiedichte: 5 – 20 Wh/kg
• Leistungsdichte: bis zu 10.000 W/kg
• Selbstentladung: je nach Typ, < 3 % / Monat (LiC) bis >10 % / Tag (EDLC)
   

Typische Anwendungen: IoT-Geräte, Smart Metering, Datenlogger, industrielle Sensorik, Medizintechnik, Kommunikation, Backup-Systeme mit Hochstrombedarf.

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