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Die 10 größten Irrtümer zum Thema Ladetechnik

1. Akkus sind spezifizierte Bauelemente

Bereits bei der Produktion unterliegen Akkus großer Exemplarstreuungen. Verantwortlich dafür ist ihre Konditionierung, die Verwendung der Elektrodenmaterialien sowie die schwammige Zusammensetzung des Elektrolyten. Die Zelle selbst reagiert elektrochemisch auf Druck, Konzentration und Temperatur. Hinzu kommt ein Verhalten, welches von der Vorgeschichte des Akkus, also den Lade- und Entladezyklen, verwendeten Strömen, Standzeit, Verwendungsdauer, Wartezeit, Überladung, Tiefentladung und vielem mehr abhängig ist. Wer unseren Artikel „Der Akku: Aufbau und Funktion im Überblick“ gelesen hat, weiß, dass eine chemische Reaktion für das Auf- und Entladen des Akkus verantwortlich ist. Der Wirkungsgrad eines Akkus beginnt bei 100 Prozent, nimmt aber im Laufe seiner Lebenszeit kontinuierlich ab. Einem Akku führt man also später mehr Strom zu, als man ihm entnehmen kann. Folglich verhalten sich Akkus wie ein Individuum, nicht aber wie ein spezifiziertes Bauelement - kein Akku gleicht dem anderen.

2. Akkus müssen zu 140 Prozent geladen werden

Mit der richtigen Ladung von Akkus verlängert man seine Lebensdauer. Leider kursiert das Gerücht, dass man beim Aufladen eines Akkus einen Ladeverlust von 40 Prozent hinnehmen muss. Demnach soll die Lade-/Entladestrommenge beim Verhältnis 1,4:1 sein. Messungen an verschiedenen Akkutypen (NMH, NC, Blei) zeigen allerdings, dass man bei korrekter Bestimmung des Abschaltzeitpunktes (Vollzustand) etwa dieselbe Strommenge entnehmen kann, wie geladen wurde. Qualitativ hochwertige Akkus stellen eine Strommenge von 98 bis 100 Prozent zur Verfügung. Folglich bringen verlängerte Ladezeiten keinen Kapazitätsgewinn. Im Gegenteil, sie können sogar zu einer Überladung und somit Schädigung des Akkus führen.

3. Das „Pulsladen“ soll den Memory-Effekt verhindern

Immer wieder ist im Internet davon zulesen, dass das Laden mit hohen, kurzen Strompulsen, Pulsladen genannt, den Memory-Effekt verhindert und damit die Lebensdauer des Akkumulators erhöht. Bevor wir auf das Pulsladen eingehen, einige Infos zum Memory-Effekt: Dieses Phänomen, welches insbesondere NiCD-Akkus betrifft, tritt auf, wenn diese nicht komplett entladen und anschließend aufgeladen werden. Der Akku „merkt sich“ (daher die Bezeichnung „Memory-Effekt“) die Teilentladung und stellt bei der nächsten Aufladung nicht mehr die gesamte theoretisch möglich Nennkapazität. Praxisbeispiele haben gezeigt, dass die Stromform beim Aufladen eine geringe Bedeutung wie das Überladen hat. Die quadratisch höhere Verlustleistung (Pv = I2 x R) ist ungünstig. Bei einem Puls-/Pausenverhältnis von 1:3 entstehen neunfach höhere Energieverluste. Hohe Stromimpulse belasten also den Akkumulator und müssen vermieden werden.

4. Das „Reflexladen“ soll wundersame Effekte mit sich bringen

Das Reflexladen, auch Rückstromladen genannt, ist ein Ladeverfahren, bei dem ein Akku ähnlich wie beim zuvor beschriebenen Pulsladeverfahren mit periodischen Stromimpulsen geladen wird. Diese sind allerdings zusätzlich durch kurze Entladestromimpulse getrennt. In Deutschland ist das Reflexladen seit 1954 durch Ernst Beer patentiert. Der positive Effekt soll aufgrund folgender Erklärungen entstehen: Das Reflexladen soll…

  • die Gasung verhindern
  • einer Überladung vorbeugen
  • die Dendritenbildung verhindern
  • den Memory-Effekt vermeiden
  • die Lebensdauer erhöhen

Im Großen und Ganzen besteht der Effekt des Reflexladens auf einer Reduktion des mittleren Ladestroms. Im selben Zeitraum herrscht eine erhöhte Wechsel- beziehungsweise Ripple-Strombelastung. Dadurch lässt sich die Lebensdauer keineswegs erhöhen. Was übrig bleibt, ist ein hoher technischer Aufwand in Kombination mit einer Energieverschwendung und Akkubelastung.

5. Das Schnell-Laden schadet dem Akku

Unter einer Schnellladung ist die rapide Aufladung von Akku mit höheren Strömen zu verstehen. Grundsätzlich muss ein Akku „schnellladefähig“ sein, ansonsten würde diese Aufladeform ihn beschädigen. Das Schnell-Laden ist ansonsten nicht schädlich und kann die Akkulebensdauer sogar erhöhen. Schädlich ist dagegen das Überladen mit hohen Strömen. Grundsätzlich ist es auch möglich, herkömmliche Akkus mithilfe der Schnell-Laden-Technik aufzuladen. In diesem Fall muss jedoch sehr präzise erkannt werden, wann der Akku voll aufgeladen ist. Nur so lässt sich eine Überladung verhindern.

6. Beim Aufladen kann man Akkus kühlen

Besonders kurios ist die Behauptung, mit bestimmten Mechanismen den Akku kühlen zu können. Wie man weiß, entsteht bei jedem Ladevorgang eine Erwärmung. Grundsätzlich sind die Ladeverluste geringer als die Entladeverluste. Dementsprechend ist auch die Erwärmung beim Laden kleiner als beim Entladen - von einer Abkühlung kann man hier aber nicht sprechen.

7. Der Memory-Effekt lässt sich mit dem Entladen verhindern

Durch vorheriges Entladen des Akkus soll man den Memory-Effekt verhindern können. Der Memory-Effekt entsteht nicht dadurch, dass sich der Akku die Entladetiefe merkt, durch eine Überladung werden die Elektroden falsch formatiert. In der Praxis können nur wenige Ladegeräte erkennen, wann der Akku zu 100 Prozent aufgeladen ist. Bei jeder Ladung laden sie ihn deshalb etwas mehr als nötig auf. Je weniger der Akku entladen war, desto kräftiger ist die Überladung. Folglich tritt eine Schädigung durch Überladung häufiger auf, wenn der Akku wenig entladen war. Der Memory-Effekt merkt sich also die Überladung und tritt bei jedem Akku auf, auch bei denen, die grundsätzlich nicht entladen werden.

8. Der Memory-Effekt tritt nur bei NC-Akkus auf

Es herrscht der fälschliche Glaube, dass der Memory-Effekt ein Phänomen ist, das den NC-Zellen vorbehalten ist. Man geht davon aus, dass der Effekt durch den häufigen Gebrauch und zahlreiche Überladungen von NC-Akkus ans Tageslicht gekommen ist. Mittlerweile ist der Memory-Effekt auch bei NMH, Bleiakkus und sogar LiIon zu beobachten. Um den Memory-Effekt auszuschließen, ist es empfehlenswert, ein Ladeverfahren zu nutzen, welches unabhängig vom Akkutyp verwendbar ist und keine Überladung verursacht.

9. Batteriemanagementsysteme sind von Problemen ausgeschlossen

Batteriemanagementsysteme messen nach der Methode der Kapazitätsbalance Lade- und Entladestrom. Die Entladestrommenge ergänzen sie je nach Bedarf mit einer Ladestrommenge zwischen 100 und 140 Prozent. Auch wenn diese Methode praktisch erscheint, kann sie weder die vollständige Entladung noch die Überladung eines Akkus verhindern. Während dem Prozess wird nie ermittelt, wie voll die Batterie ist.

10. Kein Ladeverfahren ist perfekt

Das größte und schwerwiegendste Irrtum, ist die Behauptung, es gäbe kein optimales Ladeverfahren. Für alle Blei-, LiIon- und Alkali-Mangan-Batterien ist die Konstantspannung die beste Methode zum Aufladen während Nickel-Zellen Konstantstrom benötigen. Dank dem „CCS-Prinzip“ ist es mittlerweile möglich, die Vorgänge im Inneren der Zelle mithilfe eines Wechselstromersatzschaltbildes zu berechnen. CCS steht für „Computerized Charging System“ und beschreibt eine komplexe Wechselstromrechnung, die den Zustand im Inneren des Akkus ermittelt. Artikelbild: © Chalermsak / Shutterstock

Tags: Akkus
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