Li-Ion (Lithium-Ionen)

Die Abkürzung Li-Ion steht für Lithium-Ionen und wird manchmal auch als Li-on abgekürzt. Li-Ion ist eine empfindliche Technologie, die eine Schutzschaltung erfordert. Sie wird eingesetzt, wenn eine sehr hohe Energiedichte erforderlich ist und die Kosten zweitrangig sind. Lithium-Ionen-Batterien sind zwar teurer, haben aber nicht die Speicherprobleme, die bei anderen Batterietypen auftreten.

Die Pionierarbeit für die Lithiumbatterie begann 1912 durch G. N. Lewis, doch erst in den frühen 1970er Jahren kamen die ersten nicht wiederaufladbaren Lithiumbatterien auf den Markt. Versuche, wiederaufladbare Lithiumbatterien zu entwickeln, folgten in den achtziger Jahren, scheiterten aber an Sicherheitsbedenken.

Lithium ist das leichteste aller Metalle, hat das größte elektrochemische Potenzial und liefert den größten Energiegehalt. Wiederaufladbare Batterien, die Lithiummetall als Elektrode verwenden, können sowohl eine hohe Spannung als auch eine hervorragende Kapazität liefern, was zu einer außergewöhnlichen Energiedichte führt.

Nach umfangreichen Forschungsarbeiten in den achtziger Jahren wurde festgestellt, dass gelegentliche Kurzschlüsse durch Lithium-Dendriten zu einem thermischen Kurzschluss führen können. Die Temperatur der Zelle nähert sich der Schmelztemperatur von Lithium, was zu heftigen Reaktionen führt.

Da Lithiummetall von Natur aus instabil ist, verlagerte sich die Forschung auf eine nichtmetallische Lithiumbatterie, die Lithiumionen aus Chemikalien wie LiCoO2 (Lithium-Kobalt-Dioxid) verwendet. Obwohl die Energiedichte etwas geringer ist als bei Lithium-Metall, ist die Li-Ion-Batterie sicher, sofern bestimmte Vorsichtsmaßnahmen beim Laden und Entladen eingehalten werden.

Stand: 15.10.2024