Werbung
Bau- und Bedienungsanleitung
025221301A
Ri
Bild 1: Das vereinfachte Ersatz-
schaltbild verdeutlicht, dass der
Innenwiderstand des Akkus und die
Last eine Reihenschaltung bilden.
obwohl noch eine Menge Restenergie vor-
handen sein kann.
Wie das vereinfachte Ersatzschaltbild in
Abbildung 1 zeigt, besteht eine Reihen-
schaltung aus dem Innenwiderstand des
Akkus bzw. Akkupacks und dem Wider-
stand des Verbrauchers (Last). Je höher der
Laststrom, desto geringer ist der Wider-
stand der Last und desto mehr macht sich
ein Spannungsabfall am Akku-Innenwi-
derstand bemerkbar. Bei einem mehrzelli-
gen Akku addieren sich die Innenwider-
stände jeder einzelnen Zelle zu einem Ge-
samtwiderstand.
Wenn man die Spannung an einem voll
geladenen Akku und einem entladenen
Akku (nicht tiefentladen) vergleicht, so
wird man feststellen, dass nur ein geringer
Spannungsunterschied besteht. Unter Last-
bedingungen ist jedoch der Unterschied
erheblich. Das zeigt, dass während des
Entladevorgangs sich die Spannungsabga-
be der Spannungsquelle kaum verändert,
während der Innenwiderstand insbesonde-
re zum Schluss des Entladevorgangs stark
ansteigt.
Bild 2: Entladekurven von 4 unterschiedlichen 9,6-V-Akkupacks bei gleichen
Entladebedingungen.
2
R
Last
Akkupack 9,6 V
Bild 3: Neben dem Innenwiderstand der Akkupacks sind auch Kabel und Steck-
verbindungen für Spannungsverluste am Verbraucher verantwortlich.
Zum Ermitteln des Innenwiderstandes
von Akkus und Akkupacks müssen diese
einen definierten Ladungszustand aufwei-
sen. In der Regel sollten die Akkus dann
nahezu voll geladen sein. Besonders wich-
tig ist der gleiche Ladezustand, wenn ein
Vergleich von verschiedenen Zellen erfol-
gen soll.
Abgesehen von einem Defekt und somit
einem Totalausfall macht sich die Alte-
rung eines Akkus durch nichts mehr als
durch einen Anstieg des Innenwiderstan-
des bemerkbar.
Anhand von Entladekurven kann ermit-
telt werden, wie sich der Innenwiderstand
eines Akkus bzw. Akkupacks während des
Entladevorgangs und auch während der
Alterung verändert. Gewünscht wird eine
hohe Spannungslage während der gesam-
ten Entladezeit. Gute Zellen zeigen erst am
Ende der Entladekurve einen recht steilen
Spannungsabfall.
Kabel 1
U1
U2
U3
U4
Kabel 2
Die Entladekurven von vier unterschied-
lichen 9,6-V-Akkupacks unter den glei-
chen Entladebedingungen wurden aufge-
zeichnet und sind in Abbildung 2 zu sehen.
Treten bei einem Akkupack abrupte
Spannungseinbrüche beim Entladevorgang
auf, so ist dies eindeutig ein Indiz dafür,
dass nicht alle Zellen die gleiche Kapazität
haben bzw. eine oder mehrere Zellen be-
reits geschädigt sind (deutlich zu sehen bei
Akku 2). Während des weiteren Entlade-
verlaufs kann es dann zum Umpolen und
somit zur weiteren Schädigung dieser Zel-
le kommen. Gut selektierte Zellen hinge-
gen sorgen immer dafür, dass Akkupacks
eine hohe Zuverlässigkeit und insbesondere
eine lange Lebensdauer haben.
Beim Zusammenstellen eines Akku-
packs sollten daher grundsätzlich keine
unterschiedlichen Zellen und erst recht
keine Zellen mit unterschiedlicher Kapazi-
tät verwendet werden. Je besser die Zellen
selektiert sind, desto besser und langlebi-
ger ist der Akkupack.
Anhand einer Kapazitätsmessung ist der
Alterungszustand eines Akkus oft nicht
eindeutig zu erkennen. Da gibt schon die
Messung des Akku-Innenwiderstandes bei
definiertem Ladezustand einen weitaus
genaueren Aufschluss. Der Innenwider-
stand ist sicherlich das aussagekräftigste
Kriterium für die Belastbarkeit eines Ak-
kus. Typische Werte bei sehr guten Sub-C-
Zellen sind im Bereich von 4 mΩ bis 6 mΩ
zu finden.
In einem mit Akkus betriebenen System
ist nicht nur der Innenwiderstand des Ak-
kus für Spannungsverluste von der Zelle
bzw. den Zellen zum Verbraucher verant-
wortlich. Hinzu kommen immer noch pa-
rasitäre Übergangswiderstände, hervorge-
rufen durch Leitungen und Steckverbin-
dungen. Auch diese Werte können sich im
Steckverbindung 1
U5
R
Last
Steckverbindung 2
025221302A
Werbung
