Der Memory-Effekt bei Akkus – was steckt dahinter?
Viele Menschen haben schon vom so genannten Memory-Effekt gehört, einem Phänomen, das die Kapazität von Akkus verringert und sie vorzeitig unbrauchbar macht. Was es aber genau damit auf sich hat und wie er sich zeigt, ist den meisten unbekannt. Daher werfen wir einfach mal einen genauen Blick auf den Memory-Effekt bei Akkus.
Was ist der Memory-Effekt?
Beim Memory-Effekt handelt es sich um eine Erscheinung, die bei Nickel-Cadmium Akkus beobachtet werden kann. Der Effekt tritt immer dann auf, wenn der Akku nicht vollständig geleert wird, bevor er erneut geladen wird. Es scheint, als ob sich der Akku „merkt“, wie weit er entladen wird. Wiederholt sich dieser Vorgang mehrmals, kann der Akku auf einmal nur noch die Energie zur Verfügung stellen, mit der er vorher geladen wurde.
Entlädt sich der Akku unterhalb dieser Grenze, kommt es zu einem starken Spannungsabfall, so dass Verbraucher nicht mehr mit Strom versorgt werden können. Entdeckt wurde der Memory-Effekt in den sechziger Jahren durch Ingenieure der NASA. Damals wurde beobachtet, dass die Kapazität der Nickel-Cadmium Akkus von Satelliten rapide nachließ. Die Akkus wurden in regelmäßigen Abständen durch Solarzellen aufgeladen und konnten bald nur noch so viel Strom bereitstellen, wie zuvor aufgeladen wurde, obwohl die ursprüngliche Kapazität viel größer war.
Welche Ursachen hat der Memory-Effekt?
Die Ursachen für den Memory-Effekt sind nicht genau bekannt. Wahrscheinlich handelt es sich dabei um permanente Veränderungen in der kristallinen Struktur des Cadmiums. Wird ein NiCd Akku immer nur teilweise entladen, bilden sich in den nicht genutzten Bereichen im Laufe der Zeit größere Mikrokristalle, die das Speichervermögen negativ beeinflussen.
Gleichzeitig kommt es bei älteren Ladegeräten zu einer Überladung des Akkus, weil keine automatische Abschaltung erfolgt. Dadurch kommt es an der Cadmium-Elektrode zu einer Umkristallisierung, die ebenfalls die Kapazität verringert.
Der Memory-Effekt bei modernen Akkus
Das oben beschriebene Phänomen des Kapazitätsverlusts konnte nur bei Nickel-Cadmium Akkus beobachtet werden. Solche Akkus werden heute aber bis auf wenige Ausnahmen nicht mehr hergestellt, weil Cadmium ein stark giftiges Schwermetall ist, dass bei der Gewinnung und Entsorgung große Umweltprobleme verursacht. Moderne Stromspeicher beruhen auf der Lithium-Ionen oder Lithium-Polymer Technologie. Sie sind nicht nur leichter, leistungsstärker und umweltfreundlicher als die alten Nickel-Cadmium Akkus, sie kennen auch keinen Memory-Effekt.
Untersuchungen haben ergeben, dass selbst bei mehrfachen Teilentladungen der Rückgang der Zellenspannung nur 0,05 Volt betrug. Bei so einem geringen Wert kann kaum von einem Memory-Effekt gesprochen werden. Selbst dieser geringe Spannungsverlust kann ganz einfach kompensiert werden, indem Sie nach ungefähr 10 Teilentladungen den Akku fast leer werden lassen, bevor Sie ihn wieder aufladen.
War der Memory-Effekt nur ein Mythos?
Wahrscheinlich lag das Auftreten dieser Erscheinung hauptsächlich an Fehlern bei der Gewinnung des Cadmiums und bei Problemen mit der Ladetechnologie. Selbst heute hergestellte Nickel-Cadmium Akkus zeigen keinen nennenswerten Memory-Effekt. Bei modernen Akkus richtet jedenfalls eine Teilentladung keinen Schaden an, sondern trägt sogar zur Verlängerung der Lebensdauer bei.
Dieses Phänomen wurde zum Beispiel bei Elektroautos beobachtet, bei denen sich die Lebensdauer der Akkus durch häufige Teilladungen schätzungsweise verzehnfachte. Für den praktischen Gebrauch im Alltag bedeutet das, Sie können den Akku Ihres Smartphones oder Laptops laden, wann immer Sie möchten und brauchen nicht zu warten, bis er vollkommen leer ist.
