Wiederaufladbare Batterien Akku Ladeverfahren 

 

 

Ladeverfahren

Verschiedene Akku-Techniken verlangen nach unterschiedlichen Ladeverfahren. Einige zind ziemlich unkritisch wogegen andere einen verhältnismässig hohen Aufwand an Elektronik erfordern. Insbesonder LiPo-Akkus reagieren sehr empfindlich - wobei der stille Tod die angenehme Variante ist. Was mit überladenen LiPo's passieren kann, auf youtube.com in einigen Filmchen eindrücklich demonstriert. Ähnliches kann aber auch mit anderen Typen bei unsachgemässer Behandlung passieren! 

Delta-U

Bei diesem Ladeverfahren wird mittels einer intelligenten Elektronik der Spannungsverlauf der Zelle beim Ladevorgang überwacht. Bei Erreichen des Lademaximums nimmt die Akkuspannung durch die einsetzende Gasung und zunehmende Erwärmung wieder ab.Dieser Spannungseinbruch (Spannungsabfall) wird vom Ladegerät ausgewertet, um den Ladevorgang abzuschalten.Für den Fall, dass der Spannungseinbruch vom Ladegerät nicht eindeutig erkannt wird, bieten einige Geräte eine zusätzliche Timerabschaltung als 2. Sicherheitsstufe. Darüber hinaus bieten einige Ladegeräte als 3. Sicherheitsstufe eine Temperaturüberwachung der Zellen. Bei Überschreiten der kritischen Temperatur wird der Ladevorgang unterbrochen. Diese Technik wird vorwiegend bei kürzesten Ladezeiten und hohen Ladeströmen eingesetzt (Schnellladung). Im übrigen erkennen ältere nur für NiCd- Akkus ausgelegte Ladegeräte den Spannungseinbruch bei NiMH- Akkus nicht immer korrekt. Aktuelle Ladegeräte sind jedoch für beide Akkutypen problemlos einsetzbar.

Konstantstrom-Ladung

Hier wird über den gesamten Verlauf der Ladezeit ununterbrochenen mit einem konstanten, definierten Ladestrom I geladen. Das Verfahren findet nur noch in älteren Ladegeräten, die entweder nach Zeit oder Temperatur abschalten bzw. manuell abgeschaltet werden müssen Anwendung. Alte und einfache Ladegeräte verwenden zur Strombegrenzung meist Glühlampen.Geeignet für:o NiCd Akkus o NiMH Akkus

Impulsstrom-Ladung

Der Ladestrom ist wie beim zuvor genannten Ladeverfahren zeitlich konstant jedoch periodisch kurzeitig unterbrochen, beispielsweise zur näheren Bestimmung der Ruhespannung. Weiterhin ermöglicht die Methode mit gepulsten Strömen eine etwas höhere Laderate als bei der normalen Konstantstromladung vorgesehen wäre. Das Ladeverfahren ist eine vereinfachte Methode der (patentierten) Reflex-Ladung, eignet sich jedoch sowohl für Schnell- als auch Langsamladung.Geeignet für:o NiCd Akkus o NiMH Akkus

Reflex-Ladung

Diese Art des bereits in den späten 60er Jahren patentierten Ladeverfahrens arbeitet ähnlich dem Impulsstrom-Ladeverfahren. Neben der herkömmlichen Ladestromunterbrechung wird jeweils ein sehr kurzer aber hohen Entladeimpuls erzeugt. Das Verfahren findet vor allem bei hohen Ladeströmen Anwendung. Ziel ist es, die bei Schnellladung eintretende unerwünschte Sauerstoffbildung an der positiven Elektrode weitestgehend zu unterbinden. Die Sauerstoffblässchen bewirken einerseits einen hohen Zellendruck und eine damit verbundene Erhitzung sowie einen erhöhten Innenwiderstand, da durch die Blasen die Reaktionsoberfläche der Elektrode abnimmt. Daher eignet sich das Ladeverfahren auch für Zellen deren Nickelelektroden nicht gesintert sind (auch Zellen, die nicht als schnellladefähig gekennzeichnet sind). Ferner unterbindet die Lademethode die Bildung von Cadmiumkristallen auch bei nur teilentladenen NiCd-Zellen (hauptsächlich durch den hohen Ladestrom). So bleibt der Innenwiderstand gering und Spannungsabfälle bei der Entladung (lazy battery effect oder Memory-Effekt) werden vermieden. Die Reflex-Ladung ist vor allem bei höheren Ladeströmen sinnvoll.Geeignet für:o NiCd Akkus o NiMH Akkus

Konstantspannungs-Ladung

Diese Art der Lademethode zeichnet sich durch nicht einen konstanten Ladestrom sondern eine zeitlich konstante Spannung aus. Diese Spannung ist exakt auf die Ladeschlussspannung des angeschlossenen Akkumulators einzustellen. Zusätzlich muss die Strombegrenzung auf den maximal zulässigen Ladestrom (meit auf dem Akku angegeben) eingestellt werden, um Stromspitzen bei Ladebeginn zu vermeiden. Mit den richtigen Einstellung ist eine Überladung des Akkumulators ausgeschlossen, da der Ladestrom automatisch mit der Zeit stetig abnimmt: der Akku verhält sich wie ein zunehmender ohmscher Widerstand.Geeignet füro LiIon / LiPo Akkus o Pb Akkus Achtung: LiIon und Pb Akkumulatoren benötigen unterschiedliche Ladegeräte / Einstellungen!! Lithium-Akkus können bei unsachgemässer Ladung Feuer fangen oder explodieren!

Strom-Spannungs-Ladung

Die Strom-Spannungs-Ladung verbindet die Vorteile der Konstantstrom- mit denen der Konstantspannungs-Ladung. Während der I (Strom)-Ladung kann innerhalb einer kurzen Zeit ein Großteil der Ladungsmenge eingeladen werden. Während der U (Spannungs)-Ladephase wird mit reduzierter Geschwindigkeit vollständig aufgeladen, wobei die Überladung klein bleibt. Die Wahl der Ladespannung stellt einen Kompromiß zwischen kurzer Ladezeit und Überladung dar. Prinzipiell sollte die Ladespannung so gewählt werden, daß die entstehende Überladung nicht zur Schädigung der Batterie führt.Da der Ladestrom bei diesem Verfahren währen der U-Phase kontinuierlich zu sinken beginnt, kann er als Abschaltkriterium ausgewertet werden. Während bei Bleiakkus eine Abschaltung (bei korrekt gewählter Ladespannung!) nicht zwingend erforderlich ist, wird der Ladevorgang bei einem Lithium-Akku bei etwa 1/30C unterbrochen.Geeignet für LiIon / LiPo Akkus o Pb Akkus

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