NiMH-Akkumulator mit geringer Selbstentladung

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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 sich gegenüber früheren Typen durch eine erheblich reduzierte Selbstentladung auszeichnet. Die hohe Selbstentladung machte zuvor die Verwendung in Geräten, die lange Zeit in Bereitschaft sein sollen (z. B. Fernbedienungen oder Taschenlampen), weitgehend unpraktikabel. Eine Behelfslösung war die Erhaltungsladung, mit der die Akkus permanent durch geringe Stromzufuhr in geladenem Zustand gehalten wurden. Diese konnte in Ladegeräten als auch in manchen Verbrauchern direkt stattfinden.

Die neue Akkugeneration ist nur in den gängigsten Bauformen erhältlich, z. B. Mignon (AA), Mikro (AAA), Baby (C), Mono (D), 9-Volt-Block (1604D bzw. PP3).

Geschichte[Bearbeiten]

Vorreiter war das japanische Unternehmen Sanyo mit dem im November 2005 eingeführten Akkutyp eneloop, der 2009 nochmals verbessert wurde (2. Generation; erkennbar am A am Ende der Typenbezeichnung, z. B. HR-3UTGA statt HR-3UTG und HR-4UTGA statt HR-4UTG und dem zusätzlich aufgedruckten Symbol einer Krone). Im Oktober 2012 kam dann die 3. Generation auf den Markt, erkennbar am B am Ende der Typenbezeichnung, z. B. HR-3UTGB (AA-Größe) oder HR-4UTGB (AAA-Größe) und einer zusätzlichen Linie in der aufgedruckten Krone.[1] Sanyo warb dabei mit bis zu 1800 Ladezyklen (statt 1500 bei der 2. Generation) und weiter optimierter (verringerter) Selbstentladung.

Inzwischen sind aber auch zahlreiche ähnliche Produkte anderer Hersteller auf dem Markt. 2011 brachte Sanyo zudem mit seiner Eneloop XX/Pro-Serie einen Akku mit noch höherer Kapazität (2500 mAh) auf den Markt, der aber auch deutlich weniger Ladezyklen (500) und eine wieder höhere Selbstentladung aufweist. Seit Februar 2013 ist die zweite Generation der eneloop XX in Deutschland erhältlich, welche eine 50 mAh geringere Kapazität aufweist, aber die Selbstentladung verringert hat und damit nach einem Jahr noch 85 % der Ladung aufweist. Neben der AA-Variante (Modell HR-3UWXB mit 2450 mAh) ist nun auch eine AAA-Variante mit 950 mAh (900 mAh min.) erhältlich (Modell HR-4UWXB).

Mittlerweile (2014) werden von Panasonic für unterschiedliche Anwendungsfälle (u.a. Zyklenfestigkeit) jeweils 3 eneloop-Typen der Größe AA und AAA produziert. Panasonic hat ab dieser "4. Generation" die Typenbezeichnung komplett geändert. BK-[x][y]CCE , [x] steht für die Größe AA / AAA = 3 / 4 , [y] steht für die Kapazitätsklasse (Anwendungstyp) M / H / L = universal (Medium) / pro (High) / lite (Light). Bei der Zellenbezeichnung fehlt der letzte Buchstabe "E". Übersicht zur Auswahl[2] bzw. Datenblätter[3]

Besonderheiten[Bearbeiten]

Das Besondere an diesen Akkus ist eine sehr geringe Selbstentladung. Der Ladestand von Akkumulatoren beginnt gewöhnlich unmittelbar nach Ladeende durch die Selbstentladung zu sinken, weshalb elektronisch gesteuerte Ladegeräte dann mit geringem Strom, meist in Form von kurzen Pulsen (trickle charging), eine Erhaltungsladung durchführen. 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).[4][5] 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 etwas geringere Kapazität. Während herkömmliche NiMH-Akkus im AA-Format (Mignon) bis etwa 3000 mAh erhältlich sind, haben gleich große LSD-NiMH-Akkus nur ungefähr 2000 mAh. Erst 2009 wurden 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 herkömmlichen NiMH-Akkus heranreicht, allerdings bei etwas höherer Selbstentladung als bei „normalen“ (Standard-)LSD-Akkus.

Langzeittests und Anwenderberichte bestätigten die geringe Selbstentladung.[6] 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 benutzt werden, was bei Verwendung einzelner Akkus im Satz allerdings wegen der meist ungleichen Anfangsladestände nicht empfehlenswert ist. Zum Wiederaufladen kann jedes „einfache“ handelsübliche Ladegerät für NiMH-Akkus verwendet werden,[6] wenngleich intelligente, prozessorgesteuerte Ladegeräte die Akkulebensdauer wesentlich verlängern (können).

Der Spannungsverlauf während der Entladung wurde bei LSD-NiMH-Akkus 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 Betriebsspannung 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 auftritt.

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 Akkumulators 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 – evtl. eine zu hohe Restladung anzeigen. Erwähnenswert ist außerdem die Tieftemperaturfestigkeit z. B. der Eneloops, deren Vorstellung im Rahmen ihrer damaligen Produkteinführung in Australien deshalb in einer Eisbar erfolgte.[7]

NiMH-Produkte mit geringer Selbstentladung[Bearbeiten]

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

  • AccuCell AccuCell ready2use NiMH Akku
  • AccuPower AccuLoop
  • Activ Energy (Aldi-Handelsmarke) Ready To Use
  • Agfaphoto Direct Energy
  • AmazonBasics Vorgeladene Ni-MH-Akkus
  • Ansmann maxE
  • Apple Batterieladegerät Kit (Umgelabelte eneloops)
  • Camelion AlwaysReady
  • CAP Standby
  • Compit Accu-Batterie
  • Conrad energy (Handelsmarke) Endurance
  • Duracell ActiveCharge
  • Duracell Pre-charged
  • Duracell StayCharged
  • Energizer NiMH, 1000x rechargeable
  • GP (Originalhersteller) ReCyko+
  • Hähnel Synergy
  • Hama Ready For Power (Ready4Power)
  • Kodak Pre-Charged
  • Maha Powerex Imedion
  • Minwa Electronics eneReady
  • Nexcell EnergyON
  • Panasonic (Originalhersteller ab 4. Generation) eneloop, Infinium, Rechargeable EVOLTA und Stay Charged
  • Philips MultiLife Ready to use
  • Powergee EVOLUTION
  • Rayovac Hybrid
  • Rubin (Rossmann-Handelsmarke) READY TO USE
  • Sanyo (Panasonic) (Originalhersteller bis zur 3. Generation) eneloop
  • Sony Cycle Energy Blue
  • Suppo Enekeep
  • Swissbatteries accubattery
  • tecxus Ready to use
  • Tensai Ready to Use
  • Titanium Enduro
  • tka Aeonium Powercell
  • Topcraft (ALDI-Handelsmarke) „Geringe Selbstentladung“
  • Tronic (Lidl-Handelsmarke) Ready To Use
  • UNiROSS HYBRIO
  • Vapextech Instant
  • Varta READY TO USE, auf Verpackung auch PRE-CHARGED
  • Xavax Battery Like
  • XCell Innovate
  • Yuasa (Originalhersteller) eNiTIME

Bei diesen Bezeichnungen handelt es sich nicht immer um eigenständige Entwicklungen, sondern meist um unter eigenem Markennamen vertriebene Ware eines (OEM-)Herstellers. Außer Sanyo (Panasonic), die ihre eigene Technik bisher nicht lizenzieren, haben GP und Yuasa eine ähnliche Technik entwickelt. Bei allen anderen Anbietern handelt es sich derzeit um Akkus eines dieser beiden Hersteller.[8]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Häufig gestelle Fragen zu den eneloop Akkus – Panasonic Energy Europe. Abgerufen am 5. Juli 2014.
  2. Welcher eneloop Akku passt am besten zu Ihren Bedürfnissen? Abgerufen am 5. Juli 2014 (deutsch).
  3. eneloop Datenblätter (4. Generation). Panasonic, abgerufen am 5. Juli 2014 (deutsch).
  4. Jürgen Rink: Volle Ladung. Nickelmetallhydrid-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. In: c’t-Magazin. Nr. 22, 2007, S. 170 ff.
  5. Jürgen Rink: Durchhaltevermögen. Langzeittest von NiMH-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. In: c’t-Magazin. Nr. 15, 2009, S. 152 ff.
  6. a b Vorlage:Internetquelle/Wartung/Zugriffsdatum nicht im ISO-FormatVorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatJürgen Rink: Dauerläufer: Langzeittest von NiMH-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. heise mobil, 14. August 2009, abgerufen am 21. August 2009 (deutsch).
  7. Australia/New Zealand – Eneloop Product Launch – Circular Quay, Sydney. Master Instruments Pty Ltd. 20. Juli 2006. Abgerufen am 10. Juni 2013.
  8. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Zugriffsdatum nicht im ISO-FormatVorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatJürgen Rink: Energiereserve: Nickelmetallhydrid-Akkus mit reduzierter Selbstentladung. heise mobil, 26. November 2007, abgerufen am 21. August 2009 (deutsch).