Was ist der Ni-MH-Akku?

Nickel-Metallhydrid-Akkus, abgekürzt NiMH oder Ni-MH, sind wiederaufladbare Batterien. Es ist der Nickel-Cadmium-Zelle (NiCd) sehr ähnlich. NiMH verwenden positive Elektroden aus Nickeloxyhydroxid (NiOOH), wie NiCd, aber die negativen Elektroden verwenden eine wasserstoffabsorbierende Legierung anstelle von Cadmium, was im Wesentlichen eine praktische Anwendung der Nickel-Wasserstoff-Batteriechemie ist. Eine NiMH-Batterie kann die zwei- bis dreifache Kapazität einer NiCd-Batterie gleicher Größe haben, und ihre Energiedichte nähert sich der einer Lithium-Ionen-Zelle.

Die typische spezifische Energie für kleine NiMH-Zellen beträgt etwa 100 Wh/kg und für größere NiMH-Zellen etwa 75 Wh/kg (270 kJ/kg). Dies ist deutlich besser als die typischen 40–60 Wh/kg für NiCd und ähnlich den 100–160 Wh/kg für Lithium-Ionen-Batterien. NiMH hat eine volumetrische Energiedichte von etwa 300 Wh/l (1080 MJ/m3), deutlich besser als NiCd mit 50–150 Wh/l und etwa gleich hoch wie Lithium-Ionen mit 250–360 Wh/l.

NiMH-Batterien haben NiCd für viele Funktionen ersetzt, insbesondere kleine wiederaufladbare Batterien. NiMH-Akkus sind weit verbreitet für AA-Akkus (Penlight-Size), die Nennladekapazitäten (C) im Bereich von 1100 mAh bis 2800 mAh bei 1,2 V haben, gemessen mit der Rate, die die Zelle in fünf Stunden entlädt. Die nutzbare Entladekapazität ist eine abnehmende Funktion der Entladerate, aber bis zu einer Rate von etwa 1 × C (vollständige Entladung in einer Stunde) unterscheidet sie sich nicht wesentlich von der Nennkapazität.[4] NiMH-Akkus arbeiten normalerweise mit 1,2 V pro Zelle, etwas niedriger als herkömmliche 1,5-V-Zellen, funktionieren aber mit den meisten Geräten, die für diese Spannung ausgelegt sind.

Etwa 221 TP2T der tragbaren wiederaufladbaren Batterien, die 2010 in Japan verkauft wurden, waren NiMH.[5] In der Schweiz lag die entsprechende Statistik 2009 bei etwa 60%.[6] Dieser Prozentsatz ist im Laufe der Zeit aufgrund der zunehmenden Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien gesunken: Im Jahr 2000 waren fast die Hälfte aller in Japan verkauften tragbaren wiederaufladbaren Batterien NiMH. Bis 2011 machte NiMH nur etwa 221 TP2T an Sekundärbatterien aus.[5]

Der wesentliche Nachteil von NiMH-Akkus ist die hohe Selbstentladung; NiMH-Akkus verlieren am ersten Tag bis zu 201 TP2T ihrer Ladung und danach bis zu 41 TP2T pro Lagertag. Im Jahr 2005 wurde eine Variante mit geringer Selbstentladung (LSD) entwickelt. LSD-NiMH-Akkus verringern die Selbstentladung erheblich, jedoch auf Kosten einer Verringerung der Kapazität um etwa 20%.