Forscher weisen Memory-Effekt bei Lithium-Ionen-Batterien nach

Petr Novák, Leiter der Sektion für elektrochemische Energiespeicherung am PSI und Mitautor der Publikation. (Quelle: Paul Scherer Institut)

Petr Novák, Leiter der Sektion für elektrochemische Energiespeicherung am PSI und Mitautor der Publikation. (Quelle: Paul Scherer Institut)

Smartphones, Notebooks, Autos, selbst im neuen Boeing-Flieger Dreamliner arbeiten jede Menge von ihnen: Lithium-Ionen-Akkus. Sie sollen gegenüber anderen Speichern, etwa Nickel-Cadmium-Akkus einen Vorteil mitbringen. Lithium-Ionen-Akkus fehlt der sogenannte Memory-Effekt.

Forscher des Paul-Scherer-Instituts und des Autobauers Toyota konnten nun auch einen Memory-Effekt bei Lithium-Ionen-Akkus nachweisen, wie das PSI mitteilt.

Effekt im Promille-Bereich

Laut Petr Novák, Leiter der Sektion für elektrochemische Energiespeicherung am PSI und Mitautor der Publikation, weist aber darauf hin, dass der Effekt winzig sei. Die relative Abweichung in der Spannung soll nur wenige Promille betragen.

Ausserdem könnte, etwa bei Lithium-Ionen-Batterien in Fahrzeugen, die Software im Batterie-Managementsystem angepasst werden.

Ingenieure sind gefragt

Sollte das gelingen, stünde der Memory-Effekt dem sicheren Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos wenig im Weg. Die Wissenschaftler fordern Ingenieure nun dazu auf, Lösungen zu finden.

Die Arbeiten der Forscher wurden inzwischen in der Top Wissenschaftspublikation Nature veröffentlicht.

Memory-Effekt kurz erklärt:

Der Memory-Effekt kommt zustande, weil die Arbeitsspannung der Batterie durch die unvollständigen Lade-/Entladezyklen mit der Zeit sinkt.

Das heisst, obwohl die Batterie noch Ladung hat, ist die Spannung, die sie liefert, irgendwann zu niedrig, um das Gerät anzutreiben.

Der Memory-Effekt hat zwei negative Folgen: Die nutzbare Speicherkapazität der Batterie reduziert sich und die Korrelation zwischen Spannung und Ladezustand wird verschoben. Infolge kann der Ladezustand nicht mehr verlässlich anhand der Spannung bestimmt werden.

Der Effekt gilt bei Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien als längst bekannt. Bei den seit Anfang der 1990er-Jahre vermarkteten Lithium-Ionen-Batterien hatte man bisher die Existenz eines solchen Effekts ausgeschlossen.