Überladung

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Wird einem Akku mehr elektrische Energie zugeführt, als er chemisch umsetzen kann, spricht man von Überladung.

Der typische Praxisfall ist, dass ein bereits "voller" Akku weiter geladen wird.

Die Überladung ist für einen Akku prinzipiell schädlich, da der definierte chemische Prozess während der Ladung abgeschlossen ist und die zugeführte Energie anderweitig abgeführt werden muss.

Je nach Akkutyp, -technologie und Maß der Überladung reichen die Auswirkungen von 'vernachlässigbar' bis 'zerstörend'.

Bei der Formierung wird z.B. ein gewisses Maß an Überladung absichtlich in Kauf genommen, um die Ladestände mehrerer Zellen in einem Akkupack einander anzugleichen.

Als Faustformel gilt: Nixx-Akkutypen reagieren weniger empfindlich auf Überladung als Lixx-Typen. NiCd sind robuster als NiMH, Li-Becherzellen weniger empfindlich als Li-Tütenzellen.

Folgen der Überladung

Ein definitiv überladener Akkupack

120px-Achtung svg.png Folgen der Überladung für LiPo Zellen können drastisch sein und sind auf der LiPo-Seite dokumentiert.

Ältere Akkus, insbesondere NiCd-Becherzellen, verfügen über eine eingebaute Überladereserve, bei der überschüssige Energie in einem reversiblen chemischen Prozess verbraucht wurde, und so ein Überladen in gewissen Grenzen folgenlos blieb. Diese Überladereserve wurde bei neueren Akkus einer höheren Kapazität geopfert.

Eine Überladung führt zunächst zu einer Erhitzung des Akkus, da die Energie als Verlustenergie in Wärme umgesetzt wird. Weiterhin setzt der Stromfluss im Elektrolyten Ladungsträger frei (H+ oder OH+ - Ionen), die zu einem Druckaufbau führen. Bei Becherzellen mit flüssigen Elektrolyten wie Ni-Zellen können die freien Ladungsträger teilweise wieder mit dem Elektrolyten rekombinieren, so dass sich der Druck nach Ladeende langsam wieder abbaut und keine größere Schädigung der Zelle eintritt. Bei Lithium-Zellen ist dieser Zustand bereits irreversibel, sie verlieren Kapazität. LiPo-Zellen blähen sich auf.

Weitere Überladung führt zur Überhitzung und letztlich zur Zerstörung des Akkus. Becherzellen verfügen über Sicherheitsventile, die bei zu großem Innendruck öffnen und gasförmigen Elektrolyten abblasen. Danach haben die Zellen durch den Verlust an Elektrolyt einen stark erhöhten Innenwiderstand und sind kaum noch brauchbar. Tütenzellen platzen auf und sind unbrauchbar.