Nickel-Zink-Akkus: Später Triumph für Edison

10. Dezember 2013, 14:35 Uhr
Nickel-Zink-Akkus: Später Triumph für Edison
Nickel-Zink-Akkus: Später Triumph für Edison

Vor nunmehr 110 Jahren erhielt der legendäre Erfinder Thomas Edison ein Patent auf den Nickel-Zink-Akku. Doch aufgrund vielfältiger technischer Probleme konnte sich dieses Akkuprinzip nie durchsetzen und verschwand wieder in der Vergessenheit. Bis etwa zur Jahrtausendwende. Seit 2000 wurde wieder intensiv geforscht, da das Prinzip gegenüber NiCd- und NiMH-Akkus einige Vorteile verspricht, was nicht zuletzt auch mit der höheren Zellenspannung zu tun hat, die den direkten Ersatz von Primärzellen leichter möglich macht. Außerdem strebt die EU ein Verbot von NiCd-Zellen wegen des darin enthaltenen Cadmiums an. Mittlerweile werden die ersten NiZn-Akkus in Form von Zellen des Formats AAA und AA in Deutschland z.B. von Conrad oder Völkner angeboten.


NiZn-Akkus unterscheiden sich nicht nur bezüglich der Nominalspannung von 1,65 V von NiCd- und NiMH-Varianten. Die Klemmenspannung einer geladenen Zelle liegt bei 1,8 V und der Entladeschluss je nach Strom bei etwa 1,2 V. NiZn-Akkus sind sehr niederohmig und sind daher mit 0,5...1 C schnellladefähig. Zur zulässigen Zyklenzahl etc. halten sich die Hersteller momentan eher bedeckt.

NiZn-Akkus dürften mittelfristig sogar preiswerter als NiCd- oder NiMH-Akkus werden, da Zink relativ preiswert ist. Bei den aktuell erhältlichen Typen wird der Energiegehalt in mWh statt wie üblich die Kapazität in mAh angegeben. Bei typisch 2.500 mWh für eine NiZn-Zelle im AA-Format ergibt sich unter Berücksichtigung einer 1C-Entladekurve eine Kapazität von etwa 1.400...1.500 mAh. NiZn-Akkus erfordern passende Ladegeräte. Das Ladeprinzip ist einfach und erinnert an das Ladeverfahren von Blei- oder LiPo-Akkus: Es wird mit einer Strombegrenzung auf 0,5...1 C (= 0,7...1,5 A beim AA-Typ) bis zu einer Ladeschlussspannung von 1,9 V geladen. Der Akku ist voll, wenn der Ladestrom unter 0,05 C (= 75 mA) sinkt.

 

Der große Vorteil von NiZn-Zellen ist, dass man damit einfacher Primärzellen mit der Nominalspannung von 1,5 V ersetzen kann, da die Entladeschlussspannung deutlich höher liegt als bei den heute gebräuchlichen NiMH-Typen. Gerade Geräte des täglichen Bedarfs wie Funk-Tastaturen oder -Mäuse  erfordern so ein deutlich selteneres Nachladen.

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