geschweige denn tiefentladen.
Bei dem angesprochenen Akku-
Entlader sind die minimal 0,65 V
als Abschaltspannung insbeson-
dere deshalb völlig unbedenk-
lich, weil es sich um einen Ent-
lader für Einzelzellen handelt.
Deshalb gibt es mit dieser Schal-
tung auch nur positive Erfah-
rungen und weder Probleme
noch Änderungen..
Etwas ganz anderes ist es bei
Akkupacks, die aus mehreren
hintereinander geschalteten Zel-
len bestehen. Wirklich schädlich
für eine Akkuzelle ist es nämlich,
wenn es bei der Entladung zu
einer Umpolung einer einzelnen
Zelle kommt. Diese Gefahr
besteht nur bei mehreren hinter-
einander geschalteten Zellen
und ist umso größer, je mehr Zel-
len hintereinander geschaltet
sind, wobei sich der erwähnte
schnelle Spannungsabfall am
Entladeende negativ bemerkbar
macht. Ein Beispiel: In einem
Akkusatz für (echte) 12 V sind 10
NiCd-Zellen hintereinander
geschaltet - die Entladespan-
nung beträgt dann bis kurz vor
Entladeschluss 12 x 1,2 V = 12
V. Wir nehmen jetzt an, die Ent-
ladeschaltung würde bei 0,9 V
pro Zelle (= 9 V Akkuspannung)
die Entladung beenden. Wenn
jetzt aber eine der 10 Zellen eine
etwas geringere Kapazität hat,
kann Folgendes passieren:
Während die Spannung der
“schwachen” Zelle abzusinken
beginnt, liefern die anderen
neun noch 1,2 V. Da die Entla-
dung noch nicht beendet wird,
sinkt die Spannung an der zu
früh entladenen Zelle sehr
schnell weiter ab. Bei völliger
Entladung dieser einen Zelle auf
0 V beträgt die Spannung an den
Klemmen des Akkupacks aber
immer noch 9 x 1,2 V = 10,8 V.
Die Entladung geht also noch
weiter, es fließt weiter Strom
durch die leere Zelle, die sich
dadurch umpolt und verkehrt
herum geladen wird. Solange die
anderen Zellen ihre 1,2 V behal-
ten, kann die entladene Zelle
umgepolt bis auf eine (gegen-
über den anderen Zellen nega-
tive) Spannung von 1,4 V gela-
den werden. Die Tortur nimmt
auch dann noch kein Ende, weil
am Akku immer noch 9,4 V
anliegen (10,8 V – 1,4 V = 9,4 V).
Das bedeutet: Wenn eine von
den 10 Zellen eine (auch nur
11
11/2000
Elektor
geringfügig) kleinere Kapazität
hat als die anderen, wird sie in
kürzester Zeit gnadenlos umge-
polt und verkehrt herum aufgela-
den. Bei einem 10-Zellen-Pack
kann eine Entladeschlussspan-
nung von 0,9 V pro Zelle die Tief-
entladung und Umpolung einer
Zelle nicht verhindern. Um eine
Umpolung zu vermeiden, darf
die Entladeschlussspannung in
diesem Fall 1,1 V pro Zelle nicht
unterschreiten, die Abschaltung
erfolgt somit bei 11 V. Eine
schwache Zelle kann dann zwar
bis auf eine Restspannung von
0,2 V entladen werden, sie bleibt
aber richtig gepolt und damit
intakt. Bei höheren Strömen liegt
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die normale Entladespannung
etwas unter 1,2 V pro Zelle, als
Faustformel kann daher gelten:
Akkupacks nicht unter eine
Spannung von 1 V/Zelle entla-
den - und nie mehr als 20 Zellen
hintereinander schalten.
Immer wieder Akkus (2)
Ich hatte bisher viel Ärger mit
NC-Akkus. Nach 10 - 15 Ladun-
gen verlor meistens ein Akku
(oder mehrere) an Kapazität,
sodass sich die Leistung des
Packs entsprechend reduzierte.
Die Hersteller geben als Lebens-
dauer “bis zu 1000 Lade-/Entla-
dezyklen” an. Wie kommt man zu
dieser Aussage, wenn die Praxis
doch ganz andere Werte liefert?
Ist die Qualitätsstreuung so
groß? Mit welcher Messmethode
kann man Akkus selektieren, um
auf diese Weise Packs mit mög-
lichst gleicher Kapazität der ein-
zelnen Akkus zusammenzustel-
len? Ist mit dem Batterie-Impe-
danzmesser (Elektor 5/98) die
Auswahl eine zuverlässige Ange-
legenheit?
Herbert Siemon (via E-
Mail)
Aus der zuvor beantworteten
Akku-Frage wird deutlich, dass
es bei Akkupacks sehr darauf
ankommt, dass sie homogen
bestückt sind und nicht tiefent-
laden werden – je mehr Zellen
im Pack, desto wichtiger werden
diese beiden Punkte. Einen wei-
teren Beitrag zur Verkürzung des
Akkulebens kann eine falsche
Ladetechnik liefern. Häufigste
Fehler: Ladung von nur teilweise
entladenen Akkus oder häufige
Überladung - je höher der Lade-
strom, desto schädlicher. Sicher
ist es richtig, dass 1000 Zyklen
nur unter Laborbedingungen
realistisch sind. Andererseits
sind Akkus, die auch nach mehr-
jährigem Gebrauch noch (fast)
die Nennkapazität aufweisen,
durchaus keine Seltenheit.
Die besten Voraussetzungen für
das Zusammenstellen von Akku-
packs haben natürlich die Her-
steller mit der Verwendung von
Zellen aus dem gleichen Ferti-
gungslos. Der genannte Batterie-
Impedanzmesser wurde eigent-
lich nicht für diesen Zweck ent-
wickelt. Es wäre zwar
interessant zu untersuchen, ob
sich die Impedanz als (ein) mög-
liches Kriterium für die Selektion
eignet, aber bis jetzt ist uns dazu
nichts Konkretes bekannt.
Da es bei der Auswahl der Zellen
auf möglichst gleiches Lade-
und Entladeverhalten ankommt,
liegt es nahe, die Zellen mit
einem mikroprozessorgesteuer-
ten Ladegerät anhand von iden-
tischen Lade-/Entladezyklen zu
selektieren, wobei sich Lade-
und Entladestrom am voraus-
sichtlichen Anwendungsbereich
des Akkupacks orientieren soll-
ten. Man kann dann für ein Pack
diejenigen Zellen verwenden,
die in mehreren Zyklen mög-
lichst übereinstimmende Werte
für aufgenommene und entla-
dene Strommenge aufweisen.
Aus E-Modellfliegerkreisen
stammt auch der Tipp, die Zel-
lenspannungen nach der dritten
Aufladung mit Normalladestrom
(1/10 C, 14-18 Stunden, zuvor
zwei vollständige Lade-/Entla-
dezyklen mit 1/10 C) zu messen
und Zellen mit exakt gleicher
Spannung auszuwählen. Von E-
Modellfliegern wird auch emp-
fohlen, neue Akkus vor der
ersten Schnellladung in minde-
stens drei vollständigen Zyklen
mit 1/10 C “einzufahren”. Für
weitere Informationen hier noch
ein paar interessante Akku-Web-
sites:
www.varta.de
www.sanyo-energy-
europe.com/mitte.htm
www.panasonic.com/
industrial_oem/battery/
battery_oem/batteries_oem_
home.htm
http://spot.fho-emden.de/gast/
foto/faq/akku.htm
www.batt-man.de
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Elektor
11/2000