Nickel-Zink-Akkus, die neue Alternative zu Batterien
Viele Geräte benötigen zum Betrieb unbedingt Alkaline-Batterien mit einer Spannung 1,5 V/Zelle. Wenn nun anstelle der 6 Batterien (Spannung 1,5 V) NiCd- (Nickel-Cadmium) oder NiMH- (Nickel-Metallhydrid) Akkus mit lediglich 1,2 V pro Zelle eingelegt werden, ist eine ordnungsgemäße Funktion nicht immer gewährleistet. Aufgrund der Unterversorgung von 20% wird der Einsatz von NiCd- bzw. NiMH-Akkus von einigen Geräteherstellern kategorisch abgelehnt oder sogar verboten.
Abhilfe schaffen in diesem Fall neuartige NiZN-Akkus, die eine Spannung von 1,6 V pro Zelle aufweisen. Dieser Akku-Typ wurde bereits vor über 100 Jahren von Thomas Alva Edison patentiert. Allerdings überlebten die ersten Akkus nur eine geringe Anzahl von Ladezyklen. Die Zinkelektrode wurde durch Passivierung sehr schnell unwirksam.
Erst in den letzten Jahren haben findige Akku-Techniker das Kunststück geschafft und den Akkus die erforderliche Zyklenfestigkeit “eingehaucht”.
Die Verbraucher werden nun dank der cleveren Akku-Technologie ausreichend mit Spannung versorgt und weil nicht ständig neue Batterien nachgekauft werden müssen, werden Umwelt und Geldbeutel gleichermaßen spürbar entlastet.
Übrigens: Bei korrekter Behandlung stehen die NiZn-Akkus im Bezug auf nutzbarer Kapazität und Zyklenfestigkeit den 1,2 V-Akkus in nichts nach. Allerdings benötigt man zum Laden ein spezielles NiZn-Ladegerät.
Batterien und Akkus im Vergleich
Batterien und Akkus begleiten uns überall im Alltag – ob im Büro, in Werkstätten oder auch zu Hause. Sie gewährleisten die Energieversorgung mobiler Technik wie Taschenlampen, Computertastaturen, Fernsteuerungen und vielem mehr. Doch oft stellt sich die Frage, ob man für bestimmte Geräte lieber Batterien oder doch besser Akkus nehmen sollte.
Um diese Frage konkret beantworten zu können, muss man über die Unterschiede sowie die Vor- und Nachteile der jeweiligen Stromquellen informiert sein.
Im Vergleich
Aus diesem Grund haben wir Batterien und NiMH-Akkus, die ja in gleicher Bauform wie Batterien angeboten werden, im direkten Vergleich gegenüber gestellt:
Batterien (Primärzellen):
Batterien haben eine Spannung von 1,5 V/pro Zelle und sind für den einmaligen Gebrauch vorgesehen. Aus diesem Grund werden sie auch Einweg-Batterien genannt. Sie dienen zur Stromversorgung von Geräten, die eher selten oder nur kurzzeitig genutzt werden und einen geringen Strombedarf haben.
Vorteile:
- Sofort einsatzbereit
- Geringe Selbstentladung bei Nichtgebrauch (max. 4%/Jahr)
- Günstiger als Akkus in der Anschaffung
Nachteile:
- Verbrauchen bei der Herstellung 50 bis 400x mehr Strom als sie liefern
- Nicht wieder aufladbar
- Keine hohen Stromstärken
Akkus (Sekundärzellen):
NiMH-Akkus haben eine Spannung von 1,2 V/Zelle, können hohe Ströme liefern und sind für den mehrfachen Gebrauch vorgesehen. Aus diesem Grund werden Sie für Geräte verwendet, die einen hohen Strombedarf haben und die regelmäßig oder für längere Zeit im Einsatz sind.
Vorteile:
- Bis zu 1000 Mal wieder aufladbar
- Hohe Strombelastbarkeit
- Kein Nachkauf erforderlich
Nachteile:
- Müssen vor dem Gebrauch geladen werden
- Hohe Selbstentladung bei Nichtgebrauch (ca. 30%/Monat)
- Teurer als Batterien in der Anschaffung
Aufgrund dieser technischen Leistungsmerkmale lassen sich auch die bevorzugten Einsatzbereiche der jeweiligen Stromquellen leicht ermitteln.
Für eine Fernbedienung, die am Abend nur ein paar Mal kurz zum Umschalten benötigt wird, verwendet man besser Batterien statt Akkus. Auf der anderen Seite wäre es ein Unding, einen Elektroschrauber mit Batterien zu betreiben. Nicht umsonst heißen diese Elektrowerkzeuge Akku-Schrauber.
Energiebilanzen
In der Abbildung (siehe Diagramm) sind Entladungskurven von Akkus und Einwegbatterien zu sehen. Grüne Kurve: Entladung eines Akkus bis zur vollständigen Entleerung. Gelbe Kurve: Entladung einer Einwegbatterie bei geringer Stromentnahme. Rote Kurve: Entladung eines Akkus bei geringer Stromentnahme. Die Kurve zeigt, dass die Selbstentladung wesentlich schneller erfolgt als bei einer Einwegbatterie.
Im Vergleich der Energiebilanzen von Einwegbatterien und Akkus werden große Unterschiede deutlich: Batterien verbrauchen für ihre Herstellung zwischen 50 und 400xl soviel Strom, wie sie für den Gebrauch bereitstellen. Das macht Batteriestrom sehr teuer. Diese Kosten werden vom Anwender jedoch kaum bemerkt, da sie sich über einen entsprechend langen Zeitraum der Nutzung erstrecken.
Dagegen haben die vergleichsweise teuren Akkus eine sehr günstige Energiebilanz. Zwar wird für ihre Herstellung auch Energie benötigt, aber diese verteilt sich auf die während der gesamten Lebensdauer eines Akkus genutzte Energie. Die Lebensdauer wird bestimmt durch Akkukapazität und die Anzahl der Zyklen. Diese Zahl kann bei richtiger Ladung und Pflege (z.B. Tiefentladungen vermeiden) mit dem passenden Ladegerät über 1000 Zyklen erreichen.
Das schlägt sich dann auch im Kapazitätsvergleich von Akku und Einwegbatterie nieder. Dort liegt eine Alkaline-Batterie (2700 mAh) im direkten kurzfristigen Vergleich vor einem NiMH-Akku (1600 mAh). Aber bereits nach 500 Ladezyklen hat der Akku eine nutzbare Kapazität von 800 000 mAh zur Verfügung gestellt.
Conrad energy Endurance
Die perfekte Mischung aus Batterie und Akku. Denn mit dem Akkutyp Conrad energy Endurance ist es gelungen, die Vorteile von Batterien und Akkus zu kombinieren.
- Sofort einsatzbereit
- Hohe Leistungsfähigkeit, besonders bei hohen Strömen
- Gute Leistungsfähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen
- Lange Lagerfähigkeit ohne große Energieverluste
- Umweltfreundlich und günstig in der Anwendung durch Wiederaufladbarkeit
- Bis zu 1000 Mal wieder aufladbar
- Niedriger Anschaffungspreis
Die Ursachen der Nachteile von Akkus (vor Inbetriebnahme erst aufladen, lange Ladezeiten) sind vor allem auf die Selbstentladung zurückzuführen. Mit Conrad energy Endurance gelang es, diesen Prozess deutlich zu verlangsamen und ihn so quasi auf Einwegbatterie-Niveau zu bringen. Nach 6 Monaten stehen dem Anwender einer Conrad energy Endurance noch 90%, nach einem Jahr immer noch 85% des Energieanfangsniveaus zur Verfügung. Zum Vergleich: Ein Qualitätsakku besitzt nach 6 Monaten noch 75% und nach einem Jahr 0%. Nicht nur diese Zahlen verdeutlichen, wie neuartig und vorteilhaft Conrad energy Endurance ist: Entlädt und lädt man eine Conrad energy Endurance einmal pro Woche, hätte sie theoretisch eine Lebensdauer von 19 Jahren.
Somit decken Conrad energy Endurance die meisten Einsatzgebiete von Batterien und Akkus gleichermaßen ab.
