Seit dem kommerziellen Debüt von wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien sind einige Jahrzehnte vergangen, und heute dominieren sie den Markt als erste Wahl für tragbare Stromversorgung. G. N. Lewis leistete bereits 1912 Pionierarbeit an diesen Batterien, um die inhärente Instabilität des hochreaktiven Lithiummetalls zu überwinden. Der Lithium-Ionen-Akku bietet mehrere Vorteile – wie Langlebigkeit und Umweltfreundlichkeit – hat aber auch Nachteile.
Leicht
Die hohe Energiedichte des Lithium-Ionen-Akkus ist vielleicht der größte Vorteil gegenüber anderen wiederaufladbaren Akkus. Nach Gewicht und Volumen übertrumpft er die Konkurrenz und speichert bis zu 150 Wattstunden Energie in einem einzigen Kilogramm. Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH) speichern hingegen nur 60 bis 70 Wattstunden pro Kilogramm, wobei der Spitzenwert bei vergleichsweise niedrigen 100 liegt. Noch schlechter schneiden Blei-Säure-Batterien ab, die 25 Wattstunden pro Kilogramm speichern – nur ein Sechstel der Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie. In Bezug auf die Energiedichte ist die Lithium-Ionen-Batterie ohne Frage der Pfund-für-Pfund-Champion.
Niedrige Selbstentladungsrate
Während ein NiMH- oder Nickel-Cadmium (NiCd)-Akku in einem Monat bis zu 20 Prozent seiner Ladung verliert, a Lithium-Ionen-Akku verliert rund 5 Prozent und ist damit die perfekte Wahl für Reisende mit elektronischen Geräten Ausrüstung. Bei längerer Lagerung muss der Lithium-Ionen-Akku jedoch mindestens 40 Prozent geladen sein; Die Lagerung eines vollständig entladenen Akkus verkürzt die Gesamtlebensdauer erheblich. Lagertemperaturen von bis zu -4 Grad Fahrenheit funktionieren am besten für längere Zeit, obwohl neuere Lithium-Ionen-Akkus nach längerer Lagerung bei Raumtemperatur gut funktionieren.
Aufwand
Die Kosten eines durchschnittlichen Lithium-Ionen-Akkus übersteigen oft die von NiMH- und NiCd-Akkus gleicher Kapazität. Für einen sicheren Betrieb statten Hersteller Lithium-Ionen-Akkupacks mit einer Schutzschaltung aus, die die Spannung der Zelle beim Laden und Entladen auf einen spezifizierten sicheren Bereich begrenzt. Die mit der Herstellung dieser Schaltung verbundene Komplexität führt zu den zusätzlichen Kosten. Doch trotz der höheren Anschaffungskosten ist die Lithium-Ionen-Batterie durch ihre Leistungsabgabe im Laufe der Zeit wirtschaftlicher als andere Akkus und Einwegbatterien. Die Lebensdauer einer typischen Lithium-Ionen-Batterie beträgt etwa zwei bis drei Jahre.
Größen- und Ladegerät-spezifisch
Einen universellen Lithium-Ionen-Akku gibt es derzeit nicht; Hersteller entwerfen sie für bestimmte Geräte. Im Gegensatz zu NiMH- und NiCd-Akkus gibt es Lithium-Ionen-Akkus nicht in Standardzellgrößen wie AA, C und D. Da eine Tiefentladung oder eine Überladung die Lebensdauer eines Lithium-Ionen-Akkus beschädigt oder verkürzt, sind ihre Ladegeräte zudem mit einer ausgeklügelten Schaltung ausgestattet und daher teurer.