AA-, AAA- und andere Ni-MH-Akkus, Li-ion 18650-Akkus und ähnliche - wie man die in den Spezifikationen angegebene Kapazität und die Anzahl der Ladezyklen interpretiert

1. Kapazität des Akkus

Wir erklären, ob die Kapazität des Akkus im Laufe der Zeit von selbst abnimmt. Oder vielleicht mit den nächsten Ladezyklen? Ist es nicht so, dass der betreffende Akku mit 2600 mAh seine volle Kapazität während seiner gesamten Lebensdauer, also z.B. über 500 aufeinanderfolgende Lade-/Entladezyklen, halten sollte?
 
Jeder Akku unterliegt langsam der Degradation, sobald er die Fabrik verlässt. Dies sind irreversible Prozesse, daher kann selbst ein ungenutzter Akku nach einer entsprechend langen Zeit unbrauchbar werden. Wie lange dieser Zeitraum ist, hängt von der Art/Typ und der Kapazität des Akkus ab. Eine Regel besagt hier, dass je leistungsfähiger/kapazitätsstärker der Akku in einer bestimmten Größe ist, desto schneller wird er einer Selbstdegradation unterliegen. So wird im Falle der internationalen technischen Normen IEC für typische Ni-MH-Akkus (einschließlich der beliebten Größen AA R6, AAA R03) eine zulässige dauerhafte Kapazitätsdegradation von bis zu 20% im Vergleich zum Nennwert bereits nach dem ersten Jahr festgelegt. Nach 2 Jahren gibt es gemäß der Norm nicht einmal mehr eine Anforderung, die der Akku bei der Kapazitätsmessung erfüllen muss.
 
Natürlich sollten Akkus von guter Qualität viel langsamer altern, als es die Normen zulassen. Der Effekt der Selbstalterung ist auch bei Akkus mit den niedrigsten Kapazitäten nahezu vernachlässigbar, jedoch müssen wir dies im Hinterkopf behalten und uns von unsicheren Einkaufsquellen fernhalten, wo wir möglicherweise ein Produkt von minderer Qualität oder einen gewöhnlichen Lagerüberhang kaufen.
 
Ebenso ist es ein Irrglaube, dass unser Akku die ganze Zeit die gleiche hohe Kapazität, z.B. 2600 mAh, über die nächsten 500 Ladezyklen aufrechterhalten wird. Hier gilt gemäß den offiziellen Normen, dass das Ende der Lebensdauer eines Ni-MH-Akkus erst dann eintreten kann, wenn er etwa 60% seiner ursprünglichen Kapazität erreicht hat. Somit erhalten wir die volle, nominelle Kapazität von 2600 mAh nur zu Beginn der Nutzung unseres Akkus, während am Ende der Nutzung die zulässigen Werte deutlich niedriger sein werden - sogar unter 1600 mAh! Bei Li-Ion-Akkus wird als Ende der Lebensdauer häufiger der Wert von 80% im Vergleich zur nominellen Kapazität angenommen.

2. Ladezyklen

Der Hersteller gibt 500 Zyklen an, und die vorhandenen Akkus "überstehen" nicht einmal 100. Wir erklären, woran das liegt.
 
Die Haltbarkeit, die in der Anzahl der Ladezyklen gemessen wird, hängt auch vom Alter der Akkus ab. Bei einem mehrjährigen Akku, insbesondere mit hoher Kapazität, kann die Selbstdegradation aufgrund seines Alters schneller sein als der natürliche Verschleiß, der aus Lade-/Entladezyklen resultiert.
Ein weiteres Thema ist die Art und Weise, wie Hersteller die Anzahl der Ladezyklen ihrer Akkus bestimmen. Im Laufe der Jahre hat sich dies sogar in den technischen Normen geändert. Bei gängigen Ni-MH-Akkus ist es nach wie vor üblich, die Anzahl der Halbczyklen anzugeben (bei denen der Akku auf etwa 50% entladen wird), und dieser Wert ist immer mehrere Male höher als die Anzahl der vollen Zyklen. Aufgrund der willkürlichen Festlegung der Lebensdauer/Anzahl der Ladezyklen ist es schwierig, diesen Wert zwischen verschiedenen Akkus zu vergleichen.
Darüber hinaus misst der Hersteller die Anzahl der Zyklen unter Laborbedingungen - die Akkus werden weder zu tief entladen noch speziell überladen.
Unter typischen Nutzungsbedingungen ist es oft nicht möglich, eine zu tiefe Entladung des Akkus zu vermeiden, und manchmal auch eine Überladung - und das hat sehr negative Auswirkungen auf die endgültige Lebensdauer eines solchen Zellen. Selbst die allgemein als sehr robust und fehlerverzeihend geltenden Ni-MH-Akkus können bei jeder zu tiefen Entladung oder erheblichen Überladung unwiderruflich einen Teil ihrer Kapazität verlieren. Selbst der als bester geltende japanische AA-Akku mit 2450 mAh, der 150 volle Ladezyklen überstehen soll, "lebt" unter häuslichen Bedingungen oft nicht länger als etwa 75 Zyklen.
 
Auch in diesem Fall schneiden weniger leistungsstarke Akkus mit niedrigeren Kapazitäten am besten ab - sie zeigen die höchste Lebensdauer (gemessen in Ladezyklen) bei typischen Anwendungen.

Zusammenfassung

Die grundlegende Schlussfolgerung aus diesem Artikel sollte die Regel sein, Akkus entsprechend unseren Bedürfnissen zu kaufen und sie nicht übermäßig auf Vorrat zu kaufen.

Fragen des Alterns von Akkus und der Nutzungsbedingungen haben einen sehr großen Einfluss auf ihre Kapazität und Zuverlässigkeit während einer längeren Nutzung.
Einmal mehr zeigt sich, dass nicht immer ein teurerer, leistungsfähigerer Akku für uns besser ist.

Bei Geräten, die über Wochen mit Akkus betrieben werden, ist es besser, Akkus mit niedrigeren Kapazitäten zu verwenden, z.B. 700-800 mAh bei AAA-Größe, 1900-2000 mAh bei AA-Größe oder 2200-2600 mAh bei Li-Ion-Akkus 18650. Solche Akkus halten in der Regel mehrere Male mehr Ladezyklen aus und altern und degradieren viel langsamer. Die leistungsstärksten und am stärksten beanspruchten Akkus sind besser für professionelle Anwendungen geeignet, mit kurzen Zeiträumen zwischen den einzelnen Ladevorgängen, bei denen die momentane Leistung und die Betriebszeit der Akkus Priorität haben.

Eine weitere wichtige Schlussfolgerung ist die Tatsache, dass die vom Hersteller angegebene Kapazität für einen bestimmten Akku nur für fabrikneue Zellen verbindlich ist. Beim Kauf eines z.B. 2 Jahre alten Akkus haben wir keine Garantie für die Beibehaltung irgendwelcher Parameter. Daher ist eine rationale Auswahl eines vertrauenswürdigen Verkäufers erforderlich.

Das Kopieren von Inhalten des Artikels oder Teilen davon ohne die Zustimmung eines Vertreters der Firma Baltrade sp. z o.o. ist verboten.