Nickel-Zink-Akkus
Durch die Elektor-Elektronik-News bin ich auf diesen neuen Batterietyp aufmerksam geworden. Und gestern war ich dann bei Conrad
und habe mir je vier Nickel-Zink-Akkus der Größe AA (Mignon) und AAA
(Micro) gekauft. Einfach nur aus Neugier, mal sehen, was man damit
anfangen kann. Ein Vorteil könnte sein, dass man damit Geräte
versorgen kann, die mit 1,2-V-Akkus nicht gut klarkommen.
Die Herstellerfirma Powergenix: www.powergenix.com
AA-Typen
Die
Datenblätter bei Conrad und bei Powergenix sagen nur das
nötigste, z.B.die Kapazität (typisch 1500 mAh für AA)
und die Ladevorschrift: Konstantstrom (C/2 bis C) bis die Zelle 1,9 V
erreicht, danach konstante Spannung, bis der Strom auf 75 mA
gesunken ist. Und man sollt nicht unter 1,2 V entladen. Dann sollten
300 Ladezyklen erreicht werden. Was mir fehlt, ist eine Aussage
über die Selbstentladung. Dazu steht nur zwischen den Zeilen
etwas: Bitte alle drei Monate aufladen. Und die Akkus sind für
Hochstrom-Anwendungen optimal. Also vermutlich eher nicht für
Taschenrechner und Wanduhren, weil dann die Selbstentladung
größer sein könnte als der Gerätestrom.
Auf die vier AA-Zellen
habe ich mir Zahlen geschrieben und nehme mir hier mit vor, sie optimal
zu behandeln und ihre Daten langfristig im Auge zu behalten. Zuerst mal
die Spannung nach dem Auspacken:
1: 1,63 V
2: 1,64 V
3: 1,61 V
4: 1,65 V
Irgendwo
stand, man sollte die Akkus vor dem ersten Gebrauch erst mal aufladen.
Aber ich denke, die Spannung ist ok für den ersten Test. Ich setze
die Batterien in das Franzis-Röhrenradio ein. 6,3 V bei 175 mA
Heizstrom, genau wie es im Datenblatt (der Röhre) steht. Das
ist doch mal was!
Aber schon nach einer halben Stunde liegt die
Gesamtspannung unter 6 V. Die Zelle mit der kleinsten Spannung hat
unter Last nur noch 1,47 V. Die Entladekurve von Powergenix zeigt, dass
die Batterie damit schon fast entladen ist.
(Quelle: Powergenix)
Also
doch erst mal aufladen! Allerdings habe ich das offizielle
Ladegerät nicht mitgekauft. Ich dachte mir, die Ladevorschrift ist
so klar und einfach wie bei Blei-Akkus, da reicht ein normales
Labornetzgerät. Also gut, 7,6 V einstellen und die Strombegrenzung
auf 750 mA. Dann müssten alle vier Akkus in zwei Stunden voll
sein.
(Quelle: Powergenix)
Die spannende Frage ist nur, ob es Nachteile haben kann, die
Akkus in Reihe zu laden. Besteht da vielleicht die Gefahr, dass der
vollste zuerst überladen wird? Nach 15 Minuten Ladezeit
nachgemessen: Jede Zelle hat jetzt 1,83 V, die Unterschiede haben
sich also trotz Reihenschaltung ausgeglichen. Nach zwei Stunden
ist die Ladung (fast) beendet, der Ladestrom ist unter 400 mA gesunken. Am Ende zeigen sich doch wieder kleine
Unterschiede in den Spannungen.
Aber
unter Last zeigen jetzt alle ca.
1,8 V, beim Einsatz im Franzis Röhrenradio. 7,2 V für
die Röhre 6J1 ist etwas viel, aber das
muss sie dann mal aushalten. Nach fünf Betriebsstunden waren etwa
1000 mA/h verbraucht. Die Spannung unter Last beträgt nun 6,8 V,
jede Zelle hat 1,7 V. Damit sind die Zellen sogar etwas besser als das
Entlade-Diagramm zeigt.
AAA-Typen
Parallel dazu habe ich die
kleinen AAA-Akkus mit 550 mAh untersucht. Auch sie bekamen Nummern. Die Messung der
Spannugn zeigte, dass sie insgesamt etwas mehr Spannung haben.
1: 1,72 V
2: 1,70 V
3: 1,73 V
4: 1,74 V
Am
besten auch erst mal aufladen. Das Conrad-Datenblatt sagt: 2 Stunden
lang mit 275 mA laden, danach Konstantspannung 1,9 V bis der
Ladestrom auf 18 mA gesunken ist, also alles wie bei den Mignon-Akkus,
aber mit im Verhältnis der Kapazitäten kleinerem Strom. Hier
lag noch ein älteres Ladegerät für den 1,5-V-Typ
AkkuCell herum. Die AkkuCells wurden vor Jahren ebenfalls mal
angeschafft um 1,5-V-Batterien zu ersetzen, haben sich aber nicht so
gut bewährt. Das Ladegerät sollte eigentlich bis 1,65 V
laden. Nachmessen zeigte aber eine Leerlaufspannung von 1,8 V. Ob
die NiZn-Akkus damit voll werden ist fraglich, aber jedenfalls
können sie nicht überladen werden. Also über Nacht in
diesem artfremden Ladegerät gelassen. Am Morgen hatten alle Zellen
1,8 V. Also dann noch mal zum Nachladen in Reihe an das
Labornetzgerät und 7,6 V. Nach einer halben Stunde war der
Ladestrom schon auf 120 mA gesunken. Das Ladegerät hatte also offensichtlich schon gute Arbeit geleistet.
Der
Akku AAA Nr. 1 soll nun für eine Messung der Selbstentladung
herhalten. Die Methode: Es wird regelmäßig alle paar Wochen
die Spannung mit großer Auflösung gemessen. Durch
Vergleich mit der Entladekurve sieht man dann, welche Ladung versickert.
15.9.11: 1,800 V (voll)
16.9.11: 1,796 V
17.9.11: 1,792 V
18.9.11: 1,792 V
20.9.11:
1,788 V (Akku 3 hat 10 mV weniger. Akku 2 und 4 sind in eine
IR-Fernbedienung gewandert, mal sehen wie sie sich da halten ...)
23.9.11: 1,783 V
29.9.11: 1,776 V (-24 mV in zwei Wochen)
4.10.11: 1,770 V
15.10.11: 1,762 V (-38 mV in einem Monat, nach der Entladekurve sind das geschätzte 5 % der Ladung pro Monat)
24.10.11: 1,757 V (Die Akkus in der Fernbedienung halten sich nach einem Monat auch noch sehr gut mit > 1,7 V)
5.11.11: 1,750 V
15.11.11: 1,748 V (-52 mV in zwei Monaten, -5% der Ladung pro Monat bestätigt sich)
26.11.11: 1,744 V
2.12.11: 1,742 V
20.12.11: 1,737 V
