Der Nickel Metallhydrid Akku (NiMH) - Funktion und Anwendungsbereiche

Bei den Standardbatterien wie Mignon- (AA) oder Microzellen (AAA) hat sich der Nickel Metallhydrid Akku als umweltfreundlichere Alternative zum Nickel Cadmium Akku durchgesetzt. Beide Technologien besitzen vergleichbare Eigenschaften, jede der beiden hat aber gewisse Vor- und Nachteile. Auch in der Funktionsweise gibt es einen kleinen, aber nicht unbedeutenden Unterschied.

 

Während der Nickel Cadmium Akku chemisch ähnlich funktioniert, wie die Blei Säure Batterie, die zum Beispiel im Kfz als Starterbatterie dient, ist der Nickel Metallhydrid Akku eigentlich ein Wasserstoffspeicher. Im Gegensatz zur Säure der Bleibatterie und der Kalilauge im NiCd-Akku, dient der Elektrolyt im NiMH-Akku lediglich dazu, den Transport von Elektronen und Wassermolekülen zwischen Anode und Kathode zu ermöglichen. Beides wird beim Laden und Entladen in gleichem Maß an der einen Elektrode erzeugt, wie es an der anderen verbraucht wird. Die Konzentration des Elektrolyten ändert sich daher beim Nickel Metallhydrid Akku nicht, im Gegensatz zum NiCd- oder Bleiakku. 

Der Nickel Metallhydrid Akku ist weitgehend in den gleichen Bereichen einsetzbar wie der NiCd-Akku. Er besitzt im Schnitt eine doppelt so hohe Energiedichte wie der Nickel Cadmium Akku. Das heißt, bei gleicher Größe hat ein NiMH-Akku etwa die doppelte Kapazität wie ein NiCd-Akku, kann also doppelt so viel Energie speichern. Allerdings geht diese Energie Allgemeinen, aufgrund einer höheren Selbstentladungsrate, ebenfalls schneller wieder verloren. Inzwischen gibt es zwar auch NiMH-Akkus mit deutlich reduzierter Selbstentladung, bei diesen Typen ist die Energiedichte aber gleichfalls reduziert. Ein weiterer Nachteil des Nickel Metallhydrid Akkus ist der höhere Innenwiderstand. Der NiMH-Akku eignet sich daher weniger gut für Anwendungen, bei denen hohe Stromstärken benötigt werden. NiMH-Akkus müssen in diesem Fall größer dimensioniert werden, so dass der entnommene Strom höchstens der halben Kapazität entspricht, oder die Lebensdauer der Zellen, das heißt, die Anzahl der möglichen Ladezyklen nimmt deutlich ab. Bei Nickel Metallhydrid Akkus ist auch ein deutlicher Memory-Effekt festzustellen. Über einen längeren Zeitraum immer nur wenig entladene und wieder aufgeladene Akkus scheinen kurz nach dem Laden schon wieder leer zu sein. Sie lassen sich aber regenerieren, wenn sie ein- oder mehrmals bis zur Ladeschlussspannung von 1 Volt entladen und wieder voll geladen werden.