AA-, AAA- und andere Ni-MH-Batterien, Li-Ion 18650 und ähnliche Batterien - wie die in den Spezifikationen angegebene Kapazität und Anzahl der Ladezyklen zu interpretieren ist

1. Batteriekapazität

Wir erklären Ihnen , ob die Kapazität des Akkus mit der Zeit von selbst abnimmt. Oder mit nachfolgenden Ladezyklen? Ist es nicht so, dass der betreffende 2600-mAh-Akku während seiner gesamten Lebensdauer, d.h. für 500 aufeinanderfolgende Lade-/Entladezyklen, seine volle Kapazität behalten sollte?
 
Jede Batterie verschlechtert sich langsam von dem Moment an, in dem sie das Werk verlässt. Dabei handelt es sich um irreversible Prozesse, so dass sich auch ein unbenutzter Akku nach ausreichend langer Zeit als unbrauchbar erweisen kann. Wie lange dieser Zeitraum ist, hängt vom Typ/Typ und der Kapazität des Akkus ab. Eine gewisse Regel hier ist, dass je beanspruchter/geräumiger die Batterie in einer bestimmten Größe ist, desto schneller entlädt sie sich von selbst. So wird z.B. bei internationalen technischen IEC-Normen bei typischen Ni-MH-Batterien (einschließlich der gängigen Größen AA R6, AAA R03) die zulässige dauerhafte Verschlechterung der Kapazität auf dem Niveau von bis zu 20 % gegenüber dem Nennwert nach dem ersten Jahr angegeben. Nach 2 Jahren gibt es laut Norm nicht einmal eine Anforderung, die eine bestimmte Batterie bei der Messung der Kapazität erfüllen muss.
 
Natürlich sollten qualitativ hochwertige Akkus deutlich langsamer altern, als es die Normen zulassen. Auch der Selbstalterungseffekt selbst ist bei wiederaufladbaren Batterien mit den geringsten Kapazitäten fast vernachlässigbar, aber wir müssen dies im Hinterkopf behalten und unsichere Bezugsquellen vermeiden, bei denen wir ein minderwertiges Produkt oder einen gewöhnlichen Liegestuhl kaufen können.
 
Ebenso ist es ein Irrglaube, dass unser Akku für die nächsten 500 Ladezyklen immer die gleiche hohe Kapazität, z.B. 2600 mAh, aufweist. Hier kann nach offiziellen Standards das Ende der Lebensdauer eines Ni-MH-Akkus erst dann eintreten, wenn er etwa 60 % seiner ursprünglichen Kapazität erreicht. So wird die volle Nennkapazität von 2600 mAh erst zu Beginn der Lebensdauer unserer Batterie erreicht, während am Ende ihrer Lebensdauer die zulässigen Werte viel niedriger sind - sogar unter 1600 mAh! Bei Li-Ionen-Batterien wird häufiger der Wert von 80 % der Nennkapazität als Ende der Lebensdauer angenommen.

2. Ladezyklen

Der Hersteller gibt 500 Zyklen an, und die Batterien, die Sie haben, "überleben" nicht einmal 100. Wir erklären, warum das so ist.
 
Die in der Anzahl der Ladezyklen berechnete Haltbarkeit hängt auch vom Alter der Batterien ab. Bei einer Batterie, die mehrere Jahre alt ist, insbesondere bei einer hohen Kapazität, kann die mit ihrem Alter verbundene Selbstdegradation schneller sein als der natürliche Verschleiß, der sich aus Lade-/Entladezyklen ergibt.
Ein weiteres Problem ist die Art und Weise, wie die Hersteller den Wert der Ladezyklen ihrer Batterien bestimmen. Im Laufe der Jahre hat sich dies sogar bei den technischen Standards geändert. Bei herkömmlichen Ni-MH-Batterien ist es immer noch üblich, die Anzahl der halben Zyklen anzugeben (bei denen die Batterie zu etwa 50 % entladen wird), und ein solcher Wert ist immer um ein Vielfaches höher als die Anzahl der vollen Zyklen. Aufgrund der Willkür bei der Bestimmung der Lebensdauer / Anzahl der Ladezyklen ist es schwierig, diesen Wert zwischen verschiedenen Batterien zu vergleichen.
Zusätzlich misst der Hersteller die Anzahl der Zyklen unter Laborbedingungen – die Batterien werden weder zu tief entladen noch speziell überladen.
Unter typischen Einsatzbedingungen ist es oft unmöglich, eine zu tiefe Entladung der Batterie und manchmal eine Überladung zu vermeiden - und dies wirkt sich sehr negativ auf die angestrebte Lebensdauer einer solchen Zelle aus. Selbst Ni-MH-Batterien, die gemeinhin als sehr widerstandsfähig und fehlerverzeihend gelten, können bei jeder zu tiefen Entladung oder starken Überladung irreversibel einen Teil ihrer Kapazität verlieren. Auch wenn er als der beste gilt - der japanische AA-Akku mit 2450 mAh, der 150 volle Ladezyklen durchhalten soll, "lebt" unter häuslichen Bedingungen oft nicht länger als etwa 75 Zyklen.
 
Auch in diesem Fall sind weniger anstrengende Batterien mit geringeren Kapazitäten am besten - sie weisen in typischen Anwendungen die höchste Lebensdauer (gemessen in Ladezyklen) auf.

Zusammenfassung

Die grundlegende Schlussfolgerung aus diesem Artikel sollte das Prinzip sein, wiederaufladbare Batterien nach unseren Bedürfnissen zu kaufen und sie nicht stark auf Lager zu kaufen.

Alterungsprobleme von wiederaufladbaren Batterien und Nutzungsbedingungen haben einen sehr großen Einfluss auf ihre Kapazität und Zuverlässigkeit über eine lange Lebensdauer.
Wieder einmal stellt sich heraus, dass eine teurere, geräumigere Batterie nicht immer besser für uns ist.

Bei Geräten, die viele Wochen lang mit wiederaufladbaren Batterien betrieben werden, ist es besser, wiederaufladbare Batterien mit geringerer Kapazität zu verwenden, z. B. 700-800 mAh für die Größe AAA, 1900-2000 mAh für die Größe AA oder 2200-2600 mAh für Li-Ionen-Batterien 18650. Solche Batterien halten in der Regel ein Vielfaches an Ladezyklen durch und unterliegen der Selbstalterung und dem Abbau deutlich langsamer. Die umfangreichsten und anspruchsvollsten wiederaufladbaren Batterien eignen sich besser für den professionellen Einsatz, mit kurzen Zeiträumen zwischen den Ladevorgängen, bei denen die vorübergehende Leistung und die Akkulaufzeit Priorität haben.

Eine weitere wichtige Schlussfolgerung ist die Tatsache, dass die vom Hersteller angegebene Kapazität für eine bestimmte Batterie nur für fabrikneue Zellen verbindlich ist. Beim Kauf eines 2 Jahre alten Akkus haben wir keine Garantie für die Einhaltung von Parametern. Daher ist es notwendig, einen bestimmten Verkäufer rational auszuwählen.

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