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Als Memory-Effekt wird der Kapazitätsverlust bezeichnet, der bei sehr häufiger Teilentladung eines Nickel-Cadmium-Akkus mit gesinterten Elektroden auftritt. Der Akku scheint sich den Energiebedarf zu merken und mit der Zeit, statt der ursprünglichen, nur die bei den bisherigen Entladevorgängen benötigte Energiemenge zur Verfügung zu stellen. Elektrisch äußert sich der Effekt in einem frühen Spannungsabfall. Dies bedeutet eine Verringerung der nutzbaren Kapazität des Akkumulators, da Verbraucher eine Mindestspannung benötigen. Sinkt die Zellenspannung unter diesen Mindestbedarf ab, wird die Zelle für die Nutzung unbrauchbar, obwohl sie noch weiterhin elektrische Energie liefern kann.
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Der Memory-Effekt wurde zuerst von der NASA in den 1960er Jahren beschrieben. Gesinterte NiCd-Akkus in Satelliten wurden unabhängig vom Grad der Entladung in regelmäßigen Abständen, d. h. bei jedem Sonnenumlauf, durch Solarzellen aufgeladen. Mit der Zeit passten sich die Akkus an den Laderhythmus an; ihre Kapazität reichte nur noch bis zum nächsten Ladezyklus, obwohl sie deutlich größer dimensioniert war.
Der Memory-Effekt beruht sehr wahrscheinlich auf zwei Prozessen:
Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat 2001 handelsübliche NiCd-, NiMH- und Lithium-Ionen-Akkus auf ihr Verhalten bei mehrfacher Teilentladung untersucht.[2][3] Dabei wurde ein Rückgang der Zellenspannung nach mehrfacher Teilentladung (zehn Teilentlade-Lade-Zyklen und mehr) festgestellt, der jedoch immer kleiner als 0,05 Volt war. Die früher publizierte Reduzierung der Zellenspannung um mehr als 0,1 Volt konnte nicht beobachtet werden. Die Reduzierung der Zellenspannung konnte durch einmaliges Entladen auf normale Ladeschlussspannung und Wiederaufladen rückgängig gemacht werden. Erstaunlicherweise verhielten sich NiCd- und NiMH-Akkus sehr ähnlich, allerdings spricht man beim NiMH-Akku vom Batterieträgheitseffekt. Li+-Akkus wiesen keinen dieser Effekte auf. Daraus kann geschlossen werden, dass für diesen Effekt keine der oben genannten Ursachen in Frage kommt, an denen ja immer Cadmium beteiligt ist.
Die Autoren der Untersuchung kommen zu dem Schluss, dass es den Batterieherstellern durch Materialwahl oder veränderte Technologie gelungen ist, den Memory-Effekt weitgehend zu eliminieren, und kommen zu den folgenden Empfehlungen:
Die Akku-Lebensdauer kann vielmehr durch Teilentladungen deutlich gesteigert werden – das gilt sowohl für NiMH-, als auch für Lithium-Akkus. Bei Hybridautos sind mehr als zehnmal so viel Teil-Ladezyklen möglich, als wenn man sie 100%ig entladen würde. Die Durchsatzleistung kann bspw. bei Pedelec-Akkus etwa verdreifacht werden, was einer mehr als doppelten Lebensdauer entspricht.[4][5]
