NiMH-Akkumulator mit geringer Selbstentladung

NiMH mit geringer Selbstentladung

Ein NiMH-Akkumulator (Akku) mit geringer Selbstentladung (englisch low self-discharge NiMH battery, oder kurz LSD-NiMH) ist eine spezielle NiMH-Akku-Variante, die es nur in den gängigsten Bauformen gibt, z. B. Mignon (AA), Mikro (AAA), Baby (C), Mono (D), 9-V-Block (1604D bzw. PP3). Vorreiter war das japanische Unternehmen Sanyo mit dem Akkutyp eneloop, der 2009 nochmals verbessert wurde ("A" am Schluss der Typenbezeichnung), inzwischen sind aber auch ähnliche Produkte anderer Hersteller auf dem Markt.

Besonderheiten

Das Besondere an diesen Akkus ist eine sehr geringe Selbstentladung. Der Ladestand aller Akkumulatoren beginnt bereits unmittelbar nach Beendigung des Aufladens durch die Selbstentladung zu sinken. Bei fabrikfrischen gewöhnlichen (also nicht LSD) Akkus beträgt der Ladeverlust in den ersten 24 bis 48 Stunden bereits rund 10 Prozent und danach zwischen 15 und 50 Prozent pro Monat. Die Selbstentladung gebrauchter Akkus kann aber auch mehr als 50 Prozent pro Woche betragen, selbst wenn die Akkus ansonsten noch ihre Nennkapazität haben. Dagegen verlieren LSD-NiMH-Akkus im ersten Monat nur ca. 15 Prozent und danach sogar lediglich ca. 15 Prozent pro Jahr ihrer Ladung (bei 20°C Umgebungstemperatur).^[1][2] Erreicht wird dies durch eine neue Superkristallgitter-Legierung (Superlattice Alloy) als ein wasserstoffbindendes Material für die Kathode von NiMH-Batterien und durch eine geänderte Nickelhydroxid-Legierung für die Anode. Beides reduziert den chemischen Zerfall und beugt somit der Selbstentladung vor. Der Nachteil ist die geringere Kapazität. Während herkömliche NiMH-Akkus im AA-Format (Mignon) bis etwa 3000 mAh erhältlich sind, haben gleichgroße LSD-NiMH-Akkus nur ungefähr 2000 mAh. Erst 2009 wurde von der deutschen „Ansmann AG“ mit maxE Plus und im September 2010 von Sanyo mit eneloop XX (HR-3UWX-4BP) LSD-NiMH-Akkus vorgestellt, deren Kapazität mit 2500 mAh (jeweilige Herstellerangabe) an die Kapazität von herkömlichen NiMH-Akkus heranreicht, allerdings bei etwas höherer Selbstentladung als bei "normalen" LSD-Akkus.

Langzeittests und Anwenderberichte bestätigten die geringe Selbstentladung.^[3] Die mittlerweile große Menge an Nachahmerprodukten bestätigt den Erfolg der LSD-Variante des NiMH-Akkus.

LSD-NiMH-Akkus sind beim Kauf bereits (vor)geladen und können daher sofort eingesetzt werden (im Mehrzellenset aber wegen des meist ungleichen Anfangsladestand nicht empfehlenswert). Zum Aufladen kann jedes handelsübliche Ladegerät für NiMH-Akkus verwendet werden, wenngleich intelligente, prozessorgesteuerte Ladegeräte wegen wesentlich verlängerter Akkulebensdauer dringend zu empfehlen sind. Der Spannungsverlauf bei Entladung wurde nach Herstellerangaben für den Einsatz in digitalen Geräten optimiert. Dies bedeutet, dass ihre Entladungskurve flacher verläuft und somit auch bei niedrigem Ladeniveau selbst bei hohem Einschaltstrom noch die nötige Betriebspannung herrscht, da LSD-NiMH-Akkus einen sehr geringen Innenwiderstand haben. Dies erklärt, warum selbst bei hoher Stromentnahme und niedrigem Ladeniveau ein geringerer Spannungsabfall als bei herkömmlichen NiMH-Akkus verursacht wird.

Der Nachteil der geringeren Kapazität – selbst gegenüber nominell höherkapazitiven Akkus – fällt nicht so stark ins Gewicht, da sich die Geräte erst sehr viel später als bei herkömmlichen Akkus abschalten. Oder anders ausgedrückt: Von der Kapazität (I×t in Ah) des Akkus ist ein größerer Teil energetisch (U×I×t in Wh) nutzbar. Die von herkömmlichen Akkus abweichende Entladekurve kann jedoch dazu führen, dass Ladestandsanzeigen – beispielsweise bei Digitalkameras – ungenau arbeiten. Erwähnenswert ist außerdem die Tieftemperaturfestigkeit z.B. der Eneloops, deren Vorstellung im Rahmen ihrer damaligen Produkteinführung in Australien deshalb in einer Eisbar erfolgte.^[4]

Ladegeräte

Für die LSD-NiMH-Akkus sind keine speziellen Ladegeräte erforderlich.^[3] Ladegeräte für herkömmliche NiMH-Akkus können also grundsätzlich weiter benutzt werden. Dabei sind intelligente, prozessorgesteuerte Ladegeräte und die Vermeidung der Tiefentladung (bei C/10 [s. Beispiel] oder geringer: <0,9 V) für eine lange Akkulebensdauer dringend zu empfehlen. Zu Details s. unter Ladeverfahren.

NiMH-Produkte mit geringer Selbstentladung

Inzwischen haben weitere Anbieter vorgeladene und gering selbstentladende NiMH-Akkus im Programm:

AccuPower AccuLoop Agfaphoto Direct Energy Ansmann maxE Apple Batterieladegerät Kit Camelion Always Ready CAP Standby Compit Accu-Batterie Conrad Electronic Endurance Duracell ActiveCharge Duracell Pre-charged Energizer NiMH, 1000x rechargeable GP Batteries ReCyko (Originalhersteller) Hähnel Synergy Hama Ready For Power (Ready4Power) Kodak Pre-Charged Maha Powerex Imedion Minwa Electronics eneReady

Nexcell EnergyON Panasonic Rechargeable EVOLTA Philips MultiLife Ready to use RayOVac Hybrid Sanyo eneloop (Originalhersteller) Sony Cycle Energy Blue SWISSBATTERIES accubattery TECXUS Ready to use Titanium Enduro tka Aeonium Powercell TRONIC (Lidl) Ready To Use UNiROSS HYBRIO Vapextech Instant VARTA Consumer Batteries Ready2Use XCell Innovate Yuasa eNiTIME (Originalhersteller)

Bei diesen Bezeichnungen handelt es sich nicht immer um eigenständige Entwicklungen, sondern meist um unter eigenem Markennamen vertriebene Ware eines (OEM) Herstellers. Außer Sanyo, die ihre eigene Technik bisher nicht lizenzieren, haben GP und Yuasa eine vergleichbare Technik entwickelt. Bei allen anderen Anbietern handelt es sich derzeit um Akkus eines dieser beiden Hersteller.^[5]

Weblinks

• Battery University (in deutsch, von Isidor Buchmann)
• BMZ: Viele techn. Infos und Pressemitteilungen zu Akkus
• Sehr ausführlicher Test der Sanyo-Akkus, von Lesern kommentiert
• Zellenspannung und Kapazität bei unterschiedlichen Entladeströmen und 30-Tage-Lagerung erstellt von silverfox
• Testbericht in Zeitschrift Guter Rat 2/2008 (PDF-Format)
• Vergleichstest in der Chip 11/2008

Einzelnachweise

1. ↑ Jürgen Rink: Volle Ladung. Nickelmetallhydrid-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. In: c’t-Magazin. Nr. 22, 2007, S. 170 ff.
2. ↑ Jürgen Rink: Durchhaltevermögen. Langzeittest von NiMH-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. In: c’t-Magazin. Nr. 15, 2009, S. 152 ff.
3. ↑ ^{a b} Jürgen Rink: Dauerläufer: Langzeittest von NiMH-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. heise mobil, 14. August 2009, abgerufen am 21. August 2009 (deutsch). 
4. ↑ http://www.masterinstruments.com.au/page/eneloop_launch.html
5. ↑ Jürgen Rink: Energiereserve: Nickelmetallhydrid-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. heise mobil, 26. November 2007, abgerufen am 21. August 2009 (deutsch).