Nenn-Kapazitäten von wiederaufladbaren Batterien

[timo]

Wie seriös sind eigentlich die Kapazitätenangaben auf derzeit erhältlichen wiederaufladbaren Batterien?

Als ich Ende der 80er Jahre meine ersten Exemplare in AA- bzw. Mignon-Ausführung für meinen tragbaren Kassettenspieler erworben habe, hatte die bezahlbare Standardausführung von Varta 750 mAh. Von Panasonic (und später auch von Varta) gab es daneben Hochleistunsgsmodelle, die meiner Erinnerung zufolge 1200 oder 1250 mAh hatten und unglaublich teuer waren (mir sind Preise von über 10 DM pro Stück in Erinnerung).

Heute dominieren wiederaufladbare Batterien chinesischer Herkunft unter unzähligen Handelsmarkennamen (oder auch mal komplett markenlos) den Markt, und die Kapazitäten sich wunderbar vermehrt. Vor ein paar Jahren durchbrachen die ersten Ausführungen die 2.000 mAh-Grenze, und es war noch lange nicht Schluss. Als ich heute auf dem Trödelmarkt Nachschub für die inzwischen schwächelnden 2600 mAh-Zellen ("MaxCell") in meiner Digitalkamera kaufen wollte, wurden überall diese Typen angeboten:



Aufschrift: "max 3900", erstaunlicherweise ohne irgendeine Einheit.

Wie glaubhaft ist das? Hat sich die übliche Kapazität einer wiederaufladbaren Mignon-Zelle in den letzten zwanzig Jahren wirklich mehr als verfünffacht?

[highlander]

Ich habe den DigiCam-Hype von Anfang an mitgemacht. Mit herkömmlichen Batterien war da kein Start zu machen. Und selbst die richtig teuren Akkus von damals, die ich immer noch besitze, würden heute längst nicht mehr ausreichen. Ich setze derzeit 2850 mAh AA-Batterien ein und die sind wirklich klasse. Mit Sicherheit hat es wegen der hohen Nachfrage und den ebenso hohen Anforderungen hier einen Entwicklungsschub gegeben. 3900 mAh, wenn es denn mAh sein sollten, halte ich aber für etwas abwegig

Bei den 9 Volt Blocks ist man derzeit bei 280 mAh angekommen, 120 bis 150 war mal Standard. Auch dieser Wert ist realistisch.

[Zelluloid]

Ich habe mal vor ein paar JAhren, als die oben genannten Standardzellen von Varta, welche damals schon superteuer waren, überhaupt nicht mehr wollten, ein Viererpack Mignonakkus von Sanyo mit 2200 mAh erworben.

Die Dingen haben 10 Euro gekostet (PAck) und laufen auch nach Jahren noch super. Ich nutze sie in meinem Discman, den ich über Adaptderkassette am Autoradio nutze, um unterwegs Cd´s zu hören.

Ich verbrauche - allerdings mit dem entsprechenden Discman - dem vor etwa drei Jahren Topmodell von Sony - zwei bis drei Ladezyklen pro JAhr!

Liebe Grüße
MArtin

[niels]

timo: Früher waren es doch NiCd-Zellen, wobei es heute Ni-Mh-Zellen sind. Daher ist ein Kapazitätsunterschied schon erklärlich. Ein Test von verschiedenen Batterien, wie genau die Angaben sind und ob der Kapazitätszuwachs mit einem Verlust an Ladezyklen erkauft wird, wäre jedoch schon interessant.

niels

[timo]

niels postete
timo: Früher waren es doch NiCd-Zellen, wobei es heute Ni-Mh-Zellen sind. Daher ist ein Kapazitätsunterschied schon erklärlich.

Aber haben Ni-Mh-Zellen den prinzipbedingt mehr Kapazität? Soweit ich mich erinnere, wurden als Vorteile doch eher die höhere Umweltverträglichkeit und der weitgehende Wegfall des Memory-Effekts angepriesen.

[Frank]

highlander postete
...Mit herkömmlichen Batterien war da kein Start zu machen. Und selbst die richtig teuren Akkus von damals, die ich immer noch besitze, würden heute längst nicht mehr ausreichen....

Es kommt nicht zuletzt auch auf den Stromverbrauch der Kamera an.

Als ich mir eine digitale SLR von Nikon gekauft habe, gab es einen zweiten Akku dazu. Ich vermutete damals, sicher aus gutem Grund, da bei der vorigen Kamera bei größeren Fotojobs immer ein Akku am Tropf hängen mußte.

Bei der Nikon (Li- Ion, 7,4V, 1500mAh) habe ich es selbst nach Hunderten von Aufnahmen noch nicht geschafft, den Akku leer zu bekommen. Und das vor dem Hintergrund, dass der Akku die Belichtungssteuerung / -messung, Zoomobjektiv, Fokus, Spiegel, Verschluß und die Speicherelektronik nebst etlichen Rechenknechten und Leuchtanzeigen versorgen muß. Es mag sein, dass die Tatsache, dass der Monitor -wenn überhaupt- nur kurz nach dem Auslösen in Betrieb ist, diese Sparsamkeit erklärt. Mittlerweile schalte ich bei Aufnahmepausen gar nicht mehr aus, sondern verlasse mich auf die automatische Stand by- Schaltung.

Spannend wird die Kapazitätsfrage weil ich mir ein Systemblitzgerät zulegen möchte. Meine vorhandenen Blitzgeräte -Metz CT 61 und Nikon SB- harmonieren nur im manuellen Betrieb mit der digitalen Kamera. Leider scheint es heute üblich zu sein, Blitzgeräte nicht mehr mit Akkus und Ladevorrichtung auszustatten. Das hat den Nachteil, dass man nicht mehr mit Netzstrom arbeiten kann und auf Akkus oder Batterien angewiesen ist. Trockenbatterien neigen dazu, schon nach kurzer Zeit die Blitzfolgezeit erheblich zu verlängern, wenn man nicht auf die sündteuren Lithiumzellen ausweichen möchte.

Da kann die Akku- Kapazität gar nicht hoch genug sein. Bei Akkus habe ich allerdings bislang als größte Kapazität 2700 mAh gefunden, jedenfalls von einem bekannt seriösen Anbieter, Varta. Nachteilig bei Akkus ist auch, dass die Spannung nur 1,2 V beträgt, was der Leistung abträglich ist.

Die Angabe eines bloßen Zahlenwerts ohne Angabe einer Einheit wie auf der oben gezeigten Verpackung läßt mich vermuten, dass es für Kapazitäten u. U. "Normen" gibt, die ähnlich aussagekräftig sind wie nach PMPO gemessene Verstärker- Ausgangsleistungen.

[Matze]

Die Kapazität pro Gewicht / Grösse wurde mir jeder neuen Akkutechnik grösser. Dafür kamen andere Nachteile ins Spiel. Die Explosionsgefahr bei Li ion Akkus als letztes. Aber bisher hat man das immer in den Griff gekriegt. Was geblieben ist, sind die immer aufwendigeren Ladegeräte die man braucht um die neue Technik in den Griff zu kriegen.

[capstan]

timo postete
Wie seriös sind eigentlich die Kapazitätenangaben auf derzeit erhältlichen wiederaufladbaren Batterien?

Aufschrift: "max 3900", erstaunlicherweise ohne irgendeine Einheit.

Wie glaubhaft ist das? Hat sich die übliche Kapazität einer wiederaufladbaren Mignon-Zelle in den letzten zwanzig Jahren wirklich mehr als verfünffacht?

Hallo zusammen,

im konkreten Fall ist es wohl eher ein wirksamer Werbetrick, da viele Kunden ihre Akkus im Vorübergehen kaufen und nur auf "große" Zahlen achten.
Dem Hersteller kann man hierbei ja nichts vorwerfen, da keine Maßeinheit angegeben ist. Die Beziehung zur Kapazität stellt der Kunde selbst her.

Ein Problem ist jedoch, der deutsche Batteriemarkt z.B. entwickelt sich nach Absatz und Umsatz regressiv, er ist im Zeitraum 2008 bereits wieder um etwa 5% gesunken!
Auch der Preisverall, verursacht durch den Druck des Handels, ist ein großes Problem.
Trotz verleitender aggressiver Werbung für "No name" Produkte ist der Kauf von höherpreisiger Markenware für ernsthafte Anwender zu empfehlen.

Nicht jede Akkutechnologie eignet sich für jeden Anwendungsfall gleich gut.

Nickel- Cadmium (NiCd)
Eine Elektrode enthält als aktives Material eine cadmiumhaltige, die zweite eine nickelhaltige Verbindung, als Elektrolyt dient Kalilauge.
Wegen der hohen Belastbarkeit gelten NiCd- Akkus bislang als besonders gut geeignet für Geräte, die kurzfristig hohe Ströme benötigen (z.B. Blitzgeräte).
Diese Akkus können bei moderatem Spannungsabfall hohe Ströme liefern, neigen allerdings zur Selbstentladung (1% täglich). Außerdem speichern sie weniger Energie als NiMH- o. Li- Akkus. Die Zellenspannung beträgt 1,2V.

Nickel- Metallhydrid (NiMH)
Der Einsatz des umweltfreundlichen Metallhydrids (Seltene- Erden- Wasserstoffspeicherlegierung) anstelle von Cadmium in der negativen Elektrode bewirkt eine deutliche Erhöhung der Energiedichte (Kapazität bei gleichem Volumen). Allerdings ist die Belastbarkeit von NiMH- Akkus gegenüber NiCd reduziert. Sie gelten daher als ideal für Geräte mit mittleren Strömen und hohem Energiebedarf (z.B. tragbare CD- Spieler). Die Zellenspannung beträgt 1,3V (wird vom Hersteller verschwiegen und nicht angegeben, um die 100%ige Austauschbarkeit nicht zu beeinträchtigen).

Lithium- Ionen (Li+)
Li+- Akkus haben spezielle Lithiumeinlagerungselektroden aus einem Metalloxid auf der positiven und einer Kohlenstoffverbindung auf der negativen Elektrode sowie einen organischen Elektrolyt. Sie unterscheiden sich von NiCd- und NiMH- Akkus wesentlich sowohl in Material wie auch in ihrer dreifach höheren Zellenspannung (3,7V) und deutlich geringeren Selbstentladung. Sie reagieren sehr empfindlich auf Überladung, so dass sie nicht als Einzelakkus sondern nur in Batteriepacks mit Sicherheitselektronik auf den Markt kommen. Ihre Energiedichte ist auch gegenüber NiMH nochmals deutlich größer. Li+- Akkus genießen zunehmende Einsatzverbreitung (z.B. Mobitelefon, Notebooks, Kameras, Akkuwerkzeuge).

Man kann beobachten das sich die maximal erreichbaren Energiedichten durch verbesserte Technologien bei allen Typen stetig weiter entwickelt haben.
Bei R6- NiMH- Typen (AA) liegt die maximale Kapazität z.Z. bei etwa 3000mAh.
Den Wahrheitsgehalt dieser Kapazitätsangaben kann man experimentell ermitteln. Man entläd einen voll aufgeladenen Akku durch einen definierten Strom über einen Widerstand und mißt die Entladedauer bei Beobachtung der Spannung. Dies sollte man bei verschiedenen Stromstärken durchführen, um anschließend zu einem Durchschnittswert zu gelangen.
Das Ergebnis eines solchen Experimentes zeigt in den meisten Fällen das die angegebenen Kapazitäten mögliche Höchstwerte darstellen und nur selten erreicht werden.

Meine bisherigen praktischen Erfahrungen zeigten das bei vorzeitigem Ausfall z.B. der Digitalkamera, der Energieverlust von Akkus oft nur auf eine einzelne schwache Zelle zurückzuführen ist.
Man ist gut beraten, wenn man mehr Zellen kauft als benötigt werden und die schwächsten Zellen in einer "Akku- Kette" nach einigen Lade- und Entlade- Zyklen durch Ausmessen ermittelt und anschließend durch neue ersetzt.

Entscheidend für eine lange Leistungsfähigkeit von Akkus ist auch die Qualität des Ladegerätes. Billig-Ladegeräte ohne elektronische Entlade- und Ladekontrolle können schnell zum Akku - Killer werden. Akkus sollten nur so lange geladen werden bis sie voll sind. Wird der Akku überladen, so erhitzt sich die Zelle und kann zerstört werden.

Bei hochwertigen Ladegeräten erkennt ein Microcontroler den Akkutyp sowie seinen Ladezustand und passt den Ladestrom individuell an. Dadurch werden die Akkus immer zu 100 % voll geladen, jedoch niemals überladen. Das bedeutet ein längeres Akkuleben bei maximaler Kapazität. Diese intelligenten Ladegeräte besitzen neben der Ladefunktion auch Akku- Pflegeprogramme, wie z.B. Kapazitätsermittlung, Ladezustandsanzeige, Formatierung, Refresh oder Erhaltung.
Besonders sinnvoll ist hierbei die Refresh- Funktion.

Gruß Bernd