Wie erkenne ich defekte NiMH-Akkus? Drucken E-Mail
Montag, den 11. Juli 2016 um 07:02 Uhr

Wie sortiere ich die defekten NiMH-Akkus aus meinem Bestand aus?

Bei der Durchsicht meines Bestandes an NiMH-Akkus sind mir einige schlechte Exemplare aufgefallen, die als solche das Ladegerät nicht erkannt hat. Das ist besonders ärgerlich, wenn meiner Kamera unterwegs nach wenigen Bildern vorzeitig der Strom ausgeht. Wie kann ich mit einfachen Mitteln die guten von den schlechten NiMH-Akkus unterscheiden? Die weniger guten Exemplare müssen schließlich nicht gleich auf dem Recyclinghof landen, da sie für eine gewisse Zeit noch in Taschenlampen, Uhren oder Transistorradios gute Dienste leisten können.

NiMH ist die Abkürzung für Nickel-Metallhydrid. Wissenswertes über NiMH-Akkus steht unter http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1101251.htm. Hier ist alles schön kompakt für die Praxis beschrieben.


Was taugen noch meine alten AAA- und AA-Akkus? (Bitte die Akkus so langern, dass keine Kurzschlüsse entstehen können).

Zwei Ladetechniken haben sich durchgesetzt:

1. Konstanter Strom über einen Vorwiderstand: Die einfachste Art ist es die NiMH-Akkus permanent über einen Vorwiderstand zu laden, der die Akkus mit maximal 10% des Stroms der Nennkapazität des Akkus lädt. Hat der Akku z.B. eine Kapazität von 2000 mA, dann kann er mit 200 mA permanent geladen werden, was nach meinen Erfahrungen über Jahre funktioniert. Eine entsprechende Schaltung und ihre Berechnung ist unter Ladeschaltung zum Nachrüsten von Taschenlampen vorgestellt. Je weniger Strom, desto schonender und langsamer ist der Ladevorgang.


Taschenlampe, die mit einem Vorwiderstand für die Akkuladung nachgerüstet ist.

2. Delta-U-Methode: Die meisten NiMH-Akku-Lader arbeiten nach der Delta-U-Methode, weil das Aufladen damit schneller geht als nach der ersten Methode. Das Laden erfolgt mit einem höherem Strom. Alle paar Sekunden wird der Ladestrom unterbrochen und die Ladespannung nachgemessen. Der Ladeschaltung merkt sich die Spannung der vorletzten und der letzten Messung. Beide Werte werden verglichen. Fällt die Spannung durch das Laden, ist dies ein Zeichen dafür, dass der Akku voll ist und der Akku-Lader schaltet mit einem niedrigerem Strom auf Erhaltungsladung um. Noch bessere Akku-Lader messen zusätzlich noch die Temperatur der Akkus. Ist sie zu heiß, wird die Ladung ebenfalls abgebrochen. Manche Lader erkennen die Überladung nicht zuverlässig und die Akkus werden durch Überhitzung zerstört. Sind die Akkus unangenehm warm, sollten sie aus dem Akkulader entnommen werden.


Über 10 Jahre alter Akku-Lader nach der Delta-U-Methode.

Wie unterscheide ich nun die guten von den schlechten Akkus? Beide Lade-Methoden geben leider keine Auskunft über die gespeicherte Energie in den Akkus. Die auf den Akkus aufgedruckte Ladekapazität hat nach meiner Erfahrung kaum eine Aussagekraft. Die gilt insbesondere für gebrauchte Akkus.

1. Methode - Spannung messen: Eine grobe Vorauswahl kann durch die Spannung an den geladenen NiMH-Akkus erfolgen. NiMH-Akkus der Bauform AA und AAA solten im geladenen Zustand eine Spannung von mindestens 1400 mV aufweisen, wenn keine Last an ihnen angeschlossen ist. Ich messe also die Leerlaufspannung. Für die Messungen reicht ein billiges Digitalmultimeter. Akkus mit nur 1350 mV sind schon kritisch. Alles, was unter 1200 mV liegt, wird bei mir entsorgt. Die Spannungswerte sind Richtwerte. Sie hängen auch vom verwendeten Akkulader ab und wie viel Zeit seit der Ladung vergangen ist.


Spannungsmessung mit einem Multimeter der unteren Preisklasse.

2. Methode - Spannung unter Belastung messen: Die AA- und AAA- Akkus belaste ich mit einem Widerstand von etwa 6 Ohm, damit dann ein Strom von etwa 200 mA fließt. Bedingt durch den Innenwiderstand des Akkus fällt dann die Spannung ab. Fällt sie um nur 50 mV ab, sind die Akkus noch in einem sehr guten Zustand. Bei einem Spannungsabfall von 100 mV oder mehr sind die Akkus nur noch in einem weniger guten Zustand. Ein Akku hatte zum Beispiel eine besonders hohe Leerlaufspannung von 1480 mV. Allerdings brach unter der Last des 6-Ohm-Widerstands die Spannung auf etwa 1300 mV ab. Somit war dieser Akku nicht mehr für meine Kamera geeignet.


Testschaltung mit zuschaltbarem Lastwiderstand auf einem Steckbrett.


6-Ohm-Lastwiderstand aus drei 18-Ohm-Widersänden. Mit der roten Drahtbrücke ist der Lastwiderstand zuschaltbar.

3. Methode - Entladekurve aufnehmen: Für genaue Messungen müssten die Akkus unter den Bedingungen entladen werden, welche im vorgesehenen Gerät entstehen. Durch Spannungs-Messungen im Abstand von einigen Minuten lässt sich die Entladekurve aufnehmen. Mit Hilfe der Fläche unterhalb der Ladekurve lässt sich die tatsächlich entnomme Akku-Kapazität abschätzen. Dabei führt eine Tiefenentladung zur Zerstörung des Akkus. Spätestens bei 1,1 Volt sollte deshalb die Entladung abbrechen. Diese Messmethode ist mir für die Praxis zu groß. Vielleicht hat jemand Lust diese Methode in einem Programmier-Projekt zu verfeinern?

Sortierung: Die Akkus sortiere ich je nach Eignung ein. Dadurch weiß ich, welche Akkus für welche Geräte noch geeignet sind. Ganz schlechte Akkus sind für die Entsorgung vorgesehen.

Kostenlose Akkus: Schätzungsweise 20% der Akkus, die entsorgt werden, sind noch in einem brauchbaren bis guten Zustand. Es lohnt sich also in den Annahmestellen nach den entsorgten Akkus zu fragen, um die brauchbaren Akkus herauszufischen. Das Video englischsprachige Video https://youtu.be/Q_uqlFt5iks hat mich auf diese Idee gebracht.

Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, den 13. Juli 2016 um 17:02 Uhr
 
3. Februar 2017

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