Kapazität und Ladegeräte

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Mosterich

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Moin Moin,

ich habe mal ein paar Fragen zu den Kapazitäten und den Ladegeräten von Akkumaschinen. Ich habe schon des öfteren gehört, dass die Qualität eines Akkuschraubers sehr von der Kapazität der Akkus abhängt, oft wird ein Minimalwert von 2 Amperestunden angegeben. Wenn man dort arbeitet, wo keine Stromquelle weit und breit ist, sehe ich das ein, dann kann die Kapazität nicht hoch genug sein. Die höchste Kapazität, die mir bekannt ist, haben mit 3,5 Ah die NiMH Akkus von Panasonic.

Meine Frage ist nun, ist die Kapazität wirklich so wichtig? Also ich arbeite mit 1,5 Ah NiCd Akkus und lade mit einem 60 Minten-Ladegerät. Bei meinen Arbeiten (normale Bohr und Schraubarbeiten) ist mir die Akkuenergie noch nie ausgegangen, d.h. der eine Akku war immer voll geladen, bevor der andere leer war. Jedes Mehr an Kapazität hätte also für mich keinen Sinn. Ich würde, wenn ich mir jetzt einen Akkuschrauber kaufe würde, viel mehr auf das Ladegerät achten als auf die Kapatität.

Ein kleines Rechenbespiel: Mit eine Akkuschrauber mit 2 Stück 3,0 Ah NiMH Akkus und 60 Minuten Ladegerät kann ich pro Stunde 3 Ah verballern, ohne dass mir je die Energie ausgeht. Mit einem Akkuschrauber mit 2 Stück 1,3 Ah NiCd Akkus und einem 15 Minuten Impulslader, habe ich pro Stunde 5,2 Ah zur Verfügung. Kann man das so rechnen? Natürlich habe ich mit der Ladezet etwas geschummelt. :)

Die Akkus mit der geringeren Kapazität sind dabei leichter und billiger, das schnellere Laden ist gleichzeitig schonender, verlängert also die Akkulebensdauer. Natürlich ist ein Impulslader nicht gerade günstig, aber den kauft man im Allgemeinen nur einmal und er sollte die Akkus überleben.

Meine zweite Frage betrifft die Ladezeiten der Akkus. Wenn man den Herstellerangaben trauen kann, dann werden Akkus mit großer Kapazität im Vergleich schneller geladen als Akkus mit kleiner Kapazität. Warum ist das so?

Mein persönliches Fazit: Wenn man eine Stromquelle greifbar hat und sich das Wechseln der Akkus nicht snderlich auf die Arbeitszeit auswirkt, halte ich die Kombo 1,3 Ah Akku mit Impulslader für den besseren Komprmiss. Wie seht Ihr das?

Gruß, Mosterich
 
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schrauber

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hi

das ist im grunde schon richtig aber nehmen wir als beispiel einen gsr 14,4 ve-2 von bosch würdest du den mit einem 1,3 oder 1,5 Ah akku betreiben ist der akku aufgrund der höheren leistung der schraubers zu schnell lehr und wenn ein Impulslader da ist wird der akku zwar schnell wider voll wird aber auch bei häufigeren gebrauch zu warm was für den akku auch nicht gut ist also sollte beim kauf auf hohe Ah und ein gutes ladegerät geachtet werden
 
H.-A. Losch

H.-A. Losch

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Die Qualität eines Akkuschrauber hat erstmal nichts mit der Kapazität der Akkupacks zu tun. Allerdings werden höherwertige Maschinen meist auch mit stärkeren Akkupacks oder zwei kleineren und leichteren (4/5 Sub C-Bauweise) ausgeliefert.

Ob ein Akkupack mit hoher Kapazität oder lieber zwei kleinere sinnvoller sind, hängt letztlich von der jeweiligen Anwendung ab. Allerdings ist dein Rechenbeispiel nur bedingt aussagefähig. Denn wenn du die Maschine stark rannimmst, wird der Akku sehr heiß und kann nicht sofort wieder aufgeladen werden. Im Extremfall kann es sein, dass du länger als eine halbe Stunde warten musst, bis der Akkupack wieder abgekühlt ist und wieder geladen werden kann.
 
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Mosterich

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Hallo,

Die Qualität eines Akkuschrauber hat erstmal nichts mit der Kapazität der Akkupacks zu tun.

Ich muss dazu sagen, dass ich diese Formulierung nur der Kürze wegen gewählt habe. Korrekt ist das natürlich nicht. Selbstverständlich sagt die Kapazität nichts über die Qualität des Getriebes oder des Bohrfutters aus. Ich meinte eher so etwas in die Richtung: Zu einem guten Akkuschrauber gehört auch ein guter Akku mit ordentlicher Kapazität. Bitte nicht dran hochziehen.

Das mit der Überhitzung ist wirklich eine interessante Sache, das habe ich in der Tat weder gewusst noch berücksichtigt.
Allerdings frage ich mich, bei welcher Beanspruchung der Akku so warm wird, so dass er vor dem Laden erst abgühlen muss? Ich habe es bei meinen 1,5 Ah Akkus bis jetzt noch nicht so weit gebracht.

Viel interessanter ist aber, welche Akkus anfälliger für Überhitzung sind. Ich würde jetzt denken, es sind die hochkapazitiven (gibt's das Wort?!).

Viele Grüße, Mosterich
 
Alfred

Alfred

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es gibt hochstromfähige Akkus, es gilt aber auch noch zu brücksichtigen wenn ma eine Maschine mit einem stärkeren Akku ausrüstet, ob sie dann auch noch die Erwärmung und Überlastung aushält. Gerade wenn die Maschine im Grenzbereich zum Stillstand (blockieren) betrieben wird. Vielleicht gibt es bald zu den Ladegeräten mit Lüfter auch noch Akkupacks mit Lüfter :D
 
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Dirk

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Alfred schrieb:
Vielleicht gibt es bald zu den Ladegeräten mit Lüfter auch noch Akkupacks mit Lüfter :D
? Das ist doch schon lange Standard-Funktionsweise. Die Lüfter sind nicht dazu da, den Lader zu kühlen, sondern um die Akkus beim Ladevorgang mit Luft zu durchströmen. Angefangen haben damit IMO Makita und DeWalt, DeWalt mit der 24V-Serie und Makita mit den großen Makstar.
 
H.-A. Losch

H.-A. Losch

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Ein Hitzeproblem beim Arbeiten mit Akkuschraubern gibt es nicht. Das Problem ist eher, dass manche billige Akkupacks vielleicht nicht auf so hohe Ströme ausgelegt sind, wie sie bei Akkuschraubern auftreten können.
Die Erwärmung der Akkuzellen beim Entladen schädigt diese normalerweise nicht. Anders ist es beim Laden. Hier darf eine bestimmte Temperatur nicht überschritten werden, da die Zellen sonst geschädigt werden. Deshalb sollen die Akkupacks vor dem Aufladen kalt sein, denn während des Ladevorgangs entsteht Wärme. Einige Ladegeräte laden erst, wenn sich der Akkupack in einem bestimmten Temperaturbereich (nicht zu heiß, nicht zu kalt) befindet. Noch relativ neu ist die Kühlung der Zellen während des Ladevorgangs im Ladegerät(Makita, Dewalt und jetzt auch Metabo und demnächst auch Bosch bei 36 V Lithium-Ionen-Akkus).
Anständige Ladegeräte schalten den Ladevorgang dann ab, wenn die Temperatur im Akkupack einen bestimmten Wert erreicht. Dann sind die Zellen aber meist schon etwas überladen. Gute Ladegeräte erkennen den Ladezustand vorher und schalten rechtzeitig ab. Die Temperaturabschaltung dient dann nur noch als zusätzliche Sicherheit. Bei billigen Ladegeräten mit langsamer Ladung (>3 Stunden) wird oftmals sogar auf die Temperaturabschaltung verzichtet. Allerdings ist dann der Ladestrom meist so gering, dass es nicht zu schnellen Schäden kommt, sondern nur zu einem schleichenden Akkutod durch Dauerladung.
 
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Mosterich

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Hallo,

das mit der Überhitzung habe ich jetzt so ungefähr auf dem Schirm. Allerdings ändert das an meiner Rechnung gar nicht mal so viel, denn die Überhitzung gibt es bei allen Kapazitäten.

Meine Kernfrage war, welches Set besser geignet ist: hochkapazitive Akkus mit Standardladegerät oder niederkapazitive Akkus mit Superschnelllader.

Das die Kombo Spitzen-Akkus mit Spitzen-Ladegerät selbstverständlich das Beste ist, brauchen wir hier wohl nicht zu diskutieren.

Gruß, Mosterich
 
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Dirk

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Ich würde den Superschnellader nehmen und dann beim Absterben der Akkupacks diese mit neuen, besseren Zellen bestücken. Problem könnte nur sein, daß "gute" Zellen nicht passen, wenn die Packs passend zu den billigen 4/5 SubC gemacht sind. Das ist aber eher selten der Fall.
 
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Da gibt es doch die Aussage von einigen Herstellern, mit einem Impulslader oder aber Superschnellader hätte ich mehr Ladezyklen als mit einem Standartladegerät. Was ist da eigendlich dran? Passt das oder Spinnerei? Ich persönlich habe noch keine Strichliste geführt ob das stimmt.
 
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Dirk

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Stimmt, es gibt Aussagen a la
"5000 statt 3000 Ladezyklen"
oder
"3000 statt 1000 Ladezyklen".
Ich würd auf keine davon was geben. Einzig der Inhalt, daß mit einem Superschnellader mehr Ladezyklen möglich sind, ist korrekt.
 
H.-A. Losch

H.-A. Losch

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3000 statt 1000 Ladezyklen lassen sich vielleicht im Laborversuch ermitteln. In der Praxis wird es so starke Unterschiede wohl eher nicht geben.

Außerdem gilt diese Aussage auch nur für NiCd-Akkus, nicht für NiMH. Da dauert Superschnellladen auch viel, viel länger.
 
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Dirk

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H.-A. Losch schrieb:
3000 statt 1000 Ladezyklen lassen sich vielleicht im Laborversuch ermitteln. In der Praxis wird es so starke Unterschiede wohl eher nicht geben.
Schrub ich das nicht inhaltlich!?

Außerdem gilt diese Aussage auch nur für NiCd-Akkus, nicht für NiMH. Da dauert Superschnellladen auch viel, viel länger.
Stimmt nicht mehr. Du kannst moderne NiMH-Akkus mittlerweile mit 6A laden, viel höher gehen die allermeisten Werkzeug-Superschnellader auch nicht (der Elu EZAL-93 lädt mit 7,5A, die Metabo durchweg mit weniger Strom (außer vielleicht dem ICS-10)). Allerdings sind die genannten Lader mit der Ladeschlußerkennung nicht auf NiMH ausgelegt, sie sind dafür oftmals zu unempfindlich. Es sollte also niemand per Manipulation der Akkupack-Codierung versuchen, NiMH-Akkus in seinen NiCd-Superschnellader zu "stopfen", daß kann richtig böse in's Auge gehen!!!

Dirk
 
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Dietrich

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Hallo Dirk,

stimmt, der ICS 10 läd 1,4 Ah in 10 Minten

1,4Ah x 6 = 8,4 Ah /1h
= 8,4A
Somit erreicht der ICS 10 Lader einen Ladestrom von 8,4 A

Nach meinen Informationen kann er auch NiMh Akkus laden, obwohl ich mir die nie kaufen werde:)
 
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Brauni

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...das ICS ist laut technische Daten mit 7,5 A Ladestrom bei NiCd angegeben, 5 A bei NiMH.

Insofern bei 1,4Ah also quasi 11 Minuten, Rechnung von Dietrich passt...

Gruss

Stefan
 
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Mosterich

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Moin Moin,

eine Frage habe ich noch: Braucht ein Akku mit doppelter Kapazität auch doppelt so lange, bis er voll geladen ist?

Nach den eben gemachten Rechnungen und nach meinem Bauchgefühl zu urteilen sage ich ja, aber die Herstellerangaben erlauben hier keinen Rückschluss, bzw meistens werden kaum Angaben über die Ladezeit gemacht.

Ach ja, genau das Gleiche ist es eigentlich beim Entladen auch: Kann ich mit einem Akku mit doppelter Kapazität genau doppelt so viel Schrauben eindrehen? Wieder würde ich auf ja tippen.

Gruß, Mosterich
 
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Dirk

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Ja, ja. Du hast doppelten Energieinhalt. Zumindest in der Theorie. In der Praxis wird das mit Sicherheit nicht 100%ig stimmen. Beim Laden wirds vielleicht länger dauern, weil der Akku "mittendrin" zu warm wird und erst kühlen muss, beim Benutzen wird er vielleicht ein wenig schneller leer, weil Du ihn auch anders nutzt, "härter rannimmst". Aber wie gesagt, in der Theorie hast Du Recht.
 
H.-A. Losch

H.-A. Losch

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Je mehr Kapazität ein Akkupack hat, desto länger ist natürlich auch die Ladezeit. Oft halten sich die Hersteller hier mit konkreten Informationen zurück und die Typenbezeichnung der Ladegeräte lässt eine kürzere Ladezeit vermuten, da sie sich meist auf einen Standardakku mit geringer Kapazität bezieht. Besonders dreist treibt es Black & Decker: Deren "1-Stunden"-Ladegeräte brauchen manchmal sogar zwei Stunden, bis der mitgelieferte Standardakku wieder voll ist.

Hier eine Kopie aus der Bedienungsanleitung für die neuen air-cooled [A-Ihr-Kohlet] :wink: Ladegeräte von Metabo. Das ACS 15 lädt nur den kleinen Akkupack mit 1,25 Ah in 15 Minuten auf. Für einen 3,0-Ah-Akku braucht es dagegen ca, 35 Minuten. Entsprechend ist es auch beim ICS 10.
metabo-ladezeiten.jpg
 
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Mosterich

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Hallo,

vielen Dank für die Informationen.

Jetzt geht das Ganze doch noch in die nächste Runde, denn mit den letzten Beiträgen im Rücken erlaube ich mir mal die These, dass die Kapazität eigentlich keine Rolle spielt, egal welches Ladegerät man benutzt. Das ist natürlich sehr gewagt, deswegen möchte ich die These hier kurz begründen:

Nehmen wir zum Beispiel mal zwei gleiche Akkuschrauber mit jeweils zwei Akkus, einmal zwei 1,3 Ah für den einen Schrauber und einmal zwei 2,6 Ah für den anderen Schrauber. Theoretisch können wir mit den 2,6 Ah Akkus genau doppelt so lange arbeiten, allerdings brauchen diese Akus auch genau doppelt so lange, bis sie voll geladen sind. Wenn die Arbeitszeit länger ist als die Ladezeit, können wir mit beiden Schraubern durchgängig arbeiten, weil der eine Akku voll geladen ist, bevor der andere leer ist. In diesem Fall ist es auch egal, ob wir mit zwei vollen Akkus oder einem vollen Akku zur Arbeit kommen. Falls wir jedoch mit zwei leeren Akkus anfangen, ist der kleine Akku etwas im Vorteil, da er schneller voll ist. Dieser Vorteil verschwimmt mit der Zeit aber wieder. Der Nachteil der kleinen Akkus ist, dass ich sie doppelt so oft wechseln und laden muss.

Interessant wird es, wenn die Akkus schneller leer werden, als wir nachladen kännen. In diesem Fall ändert sich eigentlich auch nichts, wir müssen in beiden Fällen eine Pause machen, bis der Akku voll ist, diese Pause ist bei den großen Akkus doppelt so lange, dafür haben wir auch doppelt so lange gearbeitet. Unterm Stich arbeiten wir die gleiche Zeit und haben bei den kleinen Akkus wieder doppelt so oft nachgeladen. Kommen wir in diesem Fall mit zwei vollen Akkus zur Arbeit, so sind die großen Akkus im Vorteil, bei einem vollen Akku herrscht Gleichstand und bei zwei leeren Akkus hat der kleine Akku die Nase vorn.

Weiter oben wurde eine Überlastung der Akkus angesprochen, auf die ich nun eingehen möchte. Ist die Wartezeit aufgrund von Überhitzung plus der Ladezeit kleiner als die Arbeitszeit, so macht die Überhitzung nichts aus und wir können durcharbeiten. Ist die Arbeitszeit kleiner als die Ladezeit, aber gleichzeitig die Abkühlzeit kürzer als die dann sowieso auftretende Arbeitspause, so ist die Überhitzung wieder ohne Auswirkung. Es kann aber auch sein, dass durch die Überhitzung eine Zeitverzögerung auftritt. Ich bin der Meinung, dass diese Verzögerung zwar den Arbeitseinsatz der Akkus pro Zeit verkleinert, aber am Gesamtergebnis, also am Gleichstand der Gesamtarbeit für beide Kapazitäten nichts verändert. Um das zu begründen, muss ich kurz auf den Grund der Überhitzung eingehen.

Meiner Meinung nach ist die Erwärmung dem Strumfluss pro Zeit proportional. Kurz gesagt: Je schneller ein Akkupack leergemacht wird, desto heißer wird er. Da aber im großen Akku doppelt so viel Ah stecken, wird er auch wärmer. Natürlich wird er nicht doppelt so warm, aber da er wärmer wird, muss er auch länger abkühlen. Hier wird meine Theorie etwas schwammig, denn je nach Zeitfaktor, den der große Akku länger zum Abkühlen braucht (irgendwas zwischen 1 und 2), kann sich die effektive Arbeitszeit zum Vorteil der großen Akkupacks verschieben, aber nur dann, wenn die Abkühlzeit überhaupt eine Rolle spielt.

Mein Fazit: Die effektive Arbeitszeit ist nahezu unabhängig von der Kapzität der Akkus.

Ich muss noch ein paar Anmerkungen machen:
1. Meine o.g. Betrachtungen setzen voraus, dass eine Stromquelle in der Nähe ist und man seine Akkus ständig nachladen kann.
2. Die Zeit, die man zum Wechseln der Akkus braucht, habe ich nicht mit eingerechnet. Braucht man lange zum Wechsen, weil man z.B. auf dem Dach arbeitet und der Akku unten geladen wird, so ist der große Akku im Vorteil.
3. Man sollte auch die Wirtschaftlichkeit betrachten: Da die kleinen Akkus doppelt so oft entladen und geladen werden, sind sie auch doppelt so schnell hinüber. Das heißt, mann muss doppelt so oft Akkus kaufen. Bei Metabo, DeWalt und Festool zahlt man nun für kleine Akkus in Relation mehr als für große Akkus, bei Bosch ist es umgekehrt.
4. Das alles ist eine rein theoretische Betrachtung! In der Praxis kann alles ganz anders sein.
5. Bitte nicht zu ernst nehmen. :D

Gruß, Mosterich
 
H.-A. Losch

H.-A. Losch

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Hallo Mosterich,

was wolltest du uns mit deiner Theorie jetzt eigentlich sagen? Kannst du das vielleicht in zwei kurzen Sätzen zusammenfassen.

Übrigens, der Überhitzung hier ist falsch. Die Erwärmung der Akkuzellen beim Entladen ist ganz normal, selbst wenn sie dabei sehr heiß werden können. Je höher der Strom desto heißer werden die Akkuzellen. Nur beim Laden dürfen sie nicht zu heiß werden.
 
Thema: Kapazität und Ladegeräte

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