Is er sprake van een geheugeneffect bij moderne accu’s?
We leggen uit wat er achter het zogenaamde geheugeneffect of "memory effect" schuilgaat en of het bij moderne lithium-ion-accu's nog optreedt.
17.09.2024
Wat betekent het geheugeneffect?
Je hoort vaak dat elke accu last heeft van het “memory effect” of geheugeneffect, en dat hij energiecapaciteit verliest wanneer hij te vroeg wordt opgeladen. Als de prestaties van de accu afnemen, wordt de gebruiksduur van de machine met accu automatisch korter. Het resultaat: je moet de accu steeds vaker opladen en in het ergste geval wordt de accu vroegtijdig onbruikbaar. Maar klopt het dat alle accu's onderhevig zijn aan dit capaciteitsverlies? Bij moderne lithium-ionaccu's is het geheugeneffect niet meer waarneembaar; ze hebben dus geen last van een “li-on memory effect”. Voor de gebruiker heeft dit het grote voordeel dat hij de accu altijd kan opladen, ongeacht de laadstatus.
Het geheugeneffect bij accu’s werd ontdekt in de jaren 60
De oorspronkelijke accumythe stoelt op ware feiten en het was vroeger een echte uitdaging. Het geheugeneffect werd al in de jaren 1960 ontdekt door ingenieurs van de NASA. Het viel hen op dat de accu's in een satelliet na een tijd hun capaciteit verloren. Nadat de accu’s meermaals gedeeltelijk ontladen waren, leverden ze nog maar zoveel energie als voorheen was opgeladen.
Het “memory effect” betekent dus een negatieve verandering van de opslagcapaciteit die optreedt door herhaalde gedeeltelijke ontlading. De accu “onthoudt” de stand van de gedeeltelijke ontlading en stelt voor het verdere gebruik alleen nog de hoeveelheid energie ter beschikking die hij “onthouden” heeft. Je kan het vergelijken met een vat waarin je halverwege een tweede bodem legt. De ruimte die je kan vullen in het vat wordt kleiner. Elektrisch gezien uit het geheugeneffect zich in een spanningsdaling. Als de spanning door de spanningsdaling minder wordt dan wat de machine minimaal nodig heeft, wordt de accu onbruikbaar.
Geheugeneffect: bij welke accu's komt het voor?
Het geheugeneffect treedt vooral op bij nikkel-cadmiumaccu's (NiCd), die vaak in draadloze machines ingebouwd worden. Het effect wordt veroorzaakt doordat zich kristallen vormen op de kathode die uit cadmium bestaat. Als de accu niet volledig ontladen wordt, ontstaan er meer en meer kristallen in het niet-ontladen gedeelte. Bovendien neemt de spanning af naarmate de kristallen groter worden, want het materiaal wordt minder geleidend. In iets mindere mate zie je een vergelijkbaar effect bij nikkel-metaalhydrideaccu's (NiMH). Het heet in dit geval “lazy battery effect” of luiebatterij-effect. Accu's met het gangbare batterijformaat AA of AAA zijn vaak nog NiMH-accu's. Dat geldt ook voor accu's die vast ingebouwd zijn in kleine elektrische apparaten. Elders zal je nog maar weinig NiMH- en NiCd-accu's vinden.
Hoe ontstaat het geheugeneffect?
Volgens de huidige stand van het onderzoek is het geheugeneffect gebaseerd op twee processen.
Als een NiCd-accu opgeladen wordt, vormen zich microkristallen van cadmium. Wanneer de accu nadat hij is opgeladen telkens tot hetzelfde niveau wordt ontladen, ontstaan er meer en meer grotere kristallen in de niet-ontladen zone. Deze grotere kristallen bestaan uit vele microkristallen. Het totale oppervlak van de grote krisallen is bij dezelfde massa kleiner dan dat van de microkristallen. Daardoor reageren ze slechter bij het ontladen. Resultaat: de spanning valt weg.
Oudere oplaadtechnologieën kunnen geen rekening houden met het laadniveau van de accu. Ze laden de accu gedurende een bepaalde periode op en zullen een gedeeltelijk ontladen accu dan ook overladen. Daardoor ontstaat omkristallisatie op de zogenaamde cadmiumelektrode. Door de positie van het cadmium binnen de elektrochemische spanningsreeks veroorzaakt de omkristallisatie een lagere uitgangsspanning en dus een verminderde capaciteit.
Geen “memory effect” bij de lithium-ionaccu’s van STIHL
STIHL maakt uitsluitend gebruik van moderne lithium-ionaccu's. Ze zijn niet alleen lichter en krachtiger dan hun voorgangers, er is ook geen sprake van een “li-on memory effect”. Zo vertonen ze ook na herhaalde gedeeltelijke ontlading geen noemenswaardige spanningsdaling. Dat kunnen we garanderen door de materialen waarmee de accucellen gemaakt worden en omdat we de nieuwste technologie gebruiken. Je kan STIHL li-ionaccu's op elk moment zonder problemen opladen en het is van geen belang of je de accu telkens opgebruikt tot hij helemaal leeg is. Je mag de accu ook gerust even opladen tijdens een werkonderbreking.
Wat is het geheugeneffect bij accu’s?
Vroeger gebruikte men vaak nikkel-cadmiumaccu’s (NiCd) of nikkel-metaalhydrideaccu’s (NiMH). Als deze accu’s meermaals slechts gedeeltelijk ontladen worden, neemt hun capaciteit af. Dit effect wordt het geheugeneffect genoemd. Door de frequente gedeeltelijke ontlading „onthoudt” de accu de energiebehoefte van de laatste oplaadbeurten. Hij laadt alleen nog op tot deze „onthouden” hoeveelheid energie en niet meer tot de oorspronkelijk beschikbare capaciteit. Dit leidt tot een vroege spanningsdaling waardoor de accu op de duur onbruikbaar wordt.
Samenvatting: het geheugeneffect bij accu’s
- Lithium-ionaccu’s in STIHL machines vertonen geen geheugeneffect.
- Het geheugeneffect treedt alleen op bij „oude” accu's zoals NiCd-accu's.
- Het geheugeneffect ontstaat wanneer niet-ontladen accu's te vroeg opgeladen worden.
- Door het geheugeneffect vermindert de energiecapaciteit gedeeltelijk of verdwijnt zelfs geheel.
