Kapazität und Ladegeräte

Diskutiere Kapazität und Ladegeräte im Forum Akkuwerkzeuge im Bereich Werkzeuge & Maschinen - Moin Moin, ich habe mal ein paar Fragen zu den Kapazitäten und den Ladegeräten von Akkumaschinen. Ich habe schon des öfteren gehört, dass die...
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Mosterich schrieb:
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.

Gruß, Mosterich

Hallo
Genau hier möchte ich einhaken! :!:

Du kannst mit Deinem kleinen Akku nicht halb so lange arbeiten wie mit dem Großen!
Denn: Je höher der Entladestrom desto höher macht sich anteilig der Innenwiderstand der Zellen bemerkbar. In der Folge erwärmt sich Dein kleiner Akku stärker als der Große da der in der Regel auch einen geringeren Innenwiderstand besitzt.
Ausserdem ist die entnehmbare Kapazität um so kleiner je höher der Strom im Verhältnis zur Kapazität ist.
Desweiteren ist die Spannung des Akkus um so größer je kleiner der Strom ist --> Der Schrauber dreht schneller.
form5.jpg


Die Angabe 1C bedeutet, "Entladung des Akkus in einer Stunde".
Demzufolge entsprechen 3C 3,9A beim Kleinen und 7,8A beim großen Akku.
Derselbe Effekt stellt sich natürlich auch beim Laden ein.
Also bist Du beim großen Akku in vierfacher Hinsicht besser dran: beim Laden, beim Entladen, der Arbeitsleistung und beim Kauf (Kapa pro €).

Gruß Armin
 
M

Mosterich

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Hallo

Hallo Mosterich,

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

Gerne:

Beim Dauereinsatz eines Akkuschraubers ist die effektive Arbeitszeit nahezu unabhängig von der Akku-Kapazität!

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.
Ich glaube, wir reden hier eigentlich über das Gleiche. Ich war in meiner Theorie davon ausgegangen, dass der Akku beim Arbeiten so heiß wird, dass er vor dem Laden erst abkühlen muss. Dabei gehe ich weiter davon aus, dass die Ladegeräte erst mit dem Laden anfangen, wenn der Akku so kalt ist, dass er in einem Rutsch geladen werden kann. Wann man Pausen wegen Überhitzung machen muss und warum, ist für meine Theorie eigentlich gar nicht wichtig. Entscheidend ist nur, wie das Verhältnis der Pausen ist. Ist eine Pause ungefähr proportional zur verwendeten Kapazität, so ist meine Theorie weiterhin gültig.


Aber jetzt kommt Armin:

Ich sage es ungern, aber mit Deinen Einwänden zerstörst Du den Grundstein meiner Theorie und sie bricht zusammen wie ein Kartenhaus. Ich muss allerdings gestehen, dass ich einige Argumente nicht verstehe. Könntest Du mir konkret auf die Sprünge helfen?

Denn: Je höher der Entladestrom desto höher macht sich anteilig der Innenwiderstand der Zellen bemerkbar. In der Folge erwärmt sich Dein kleiner Akku stärker als der Große da der in der Regel auch einen geringeren Innenwiderstand besitzt.
Warum unterscheiden sich die Innenwiderstände?
Ich wäre mit meinem Schulwissen davon ausgegangen, dass weniger Widerstand mehr Stromfluss bedeutet (Ohmsches Gesetz). Mehr Strom heißt für mich dann mehr Erwärmung und schnellere Entladung. Ist das richtig?

Den Graphen verstehe ich leider gar nicht. Was hat denn die Spannung damit zu tun? Und woher kommt ein Spannungsanstieg? Ich dachte bisher, dass die Spannung im Betrieb abfällt und kurz vor Ende des Akkus sehr sark abfällt.

Es wäre toll, wenn mir jemand diese Fragen anschaulich erklären könnte.

Viele Grüße, Mosterich
 
powersupply

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Aber jetzt kommt Armin:

Ich sage es ungern, aber mit Deinen Einwänden zerstörst Du den Grundstein meiner Theorie und sie bricht zusammen wie ein Kartenhaus. Ich muss allerdings gestehen, dass ich einige Argumente nicht verstehe. Könntest Du mir konkret auf die Sprünge helfen?

Oh Weh! Was hab ich da blos angerichtet :oops: :lol:


Warum unterscheiden sich die Innenwiderstände?
Ich wäre mit meinem Schulwissen davon ausgegangen, dass weniger Widerstand mehr Stromfluss bedeutet (Ohmsches Gesetz). Mehr Strom heißt für mich dann mehr Erwärmung und schnellere Entladung. Ist das richtig?
Erst mal: Jeder Akku besitzt einen Innenwiderstand. Gute Akkus mit mehr Kapazität weniger, schlechte und kleine mehr. Mit anderen Worten er besteht eigentlich aus einer Spannungsquelle und einem in Reihe geschaltenen Widerstand. Dieser Widerstand ist der Innenwiderstand.
Das Ohmsche Gesetz sagt aus, dass je größer der Strom ist, der durch den Widerstand fliest desto größer ist die an ihm abfallende Spannung (I x R = U)
Der Innenwiderstand verhält sich weitgehend linear zum Ladezustand des Akkus, steigt zum Ladeende aber steil an.
Das kannst Du feststellen, wenn Du an einem leeren Akku ohne Last die Spannung mist. siehst es aber auch an den Graphen die bei zunehmender Entladung auseinandergehen.
Das mit mehr Strom trifft nur dann zu, wenn Du den Akku im Kurzschlusszustand betrachtest. Dann hast Du fast nur noch den Innenwiderstand. In der Bohrmaschine hängt Dein Strom von der Belastung des Motors und von der Höhe der Akkuspannung ab.
Je höher die Spannung desto geringer der Strom den der Motor vom Akku abverlangen muß! U x I = W(att)

Den Graphen verstehe ich leider gar nicht. Was hat denn die Spannung damit zu tun? Und woher kommt ein Spannungsanstieg? Ich dachte bisher, dass die Spannung im Betrieb abfällt und kurz vor Ende des Akkus sehr sark abfällt.
Die Kurven zeigen den Verlauf der Akkuspannung bei der Entladung wobei die Gesamtkapazität bei 1C =100% als X-Achse festgelegt ist.
Die oberste Kurve steht für eine konstante Entladung von 0,2C --> 0,2 x Ah
In den Von Dir angeführten Akkubeispielen 0,2 x 1,3Ah = ,026A und 0,56A (2,6Ah)
Die untere für 3C -->3,9A(1,3Ah) und 7,2A (2,6Ah)
Betrachtet man nun die Entladung bei 20 % erkennt man, dass bei 0,2C die Spannung der Zelle1,3V beträgt und bei 3C nur noch 1,17V. die Differenz von 0,13V fällt am Innenwiderstand der Zelle ab.Wenn man nun den grünen Graphen mit dem roten vergleicht, erkennt man, dass bei 3C die entnehmbare Kapazität bei einer Entladeschlussspannung von 1V nur noch 80% beträgt.
In Akkubohrmaschinen können sogar durchaus Ströme von 10 - 20A fliessen. Da wirkt sich der Innenwiderstand natürlich noch mehr aus!

Es wäre toll, wenn mir jemand diese Fragen anschaulich erklären könnte.

Viele Grüße, Mosterich

Sodele das war jetzt hoffentlich ein wenig verständlich. Ansonst einfach nochmal fragen.

Gruß Armin

Ps: Ein fragender ist ein Narr -für 5 Minuten. Einer der nicht fragt wird einer bleiben... :lol:
 
M

Mosterich

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Hallo,

ich glaube ich hab's jetzt!

Bis jetzt war ich nämlich davon ausgegangen, dass der Akku bei 100 % Kapazität voll ist. Da fragt man sich dann natürlich warum ein voller Akku weniger Spannung hat als ein leerer?!

Jetzt ist mir ein Licht aufgegangen, bei 0 % hat man sozusagen 0 % verbraucht, der Akku ist voll. Dann benutzt man den Akku und die Spannung fällt ab. Der Spannungsabfall ist dabei abhängig vom fliessende Strom. Die 100 % auf der x-Achse sind eine Konvention, um die Kapazität angeben zu können. Das macht dann auch verständlich, warum man mehr als 100 % Kapazität aus einem Akku ziehen kann. Ich verstehe das jetzt so, dass bei gleicher Arbeit ungefähr gleich viel Strom fließt (Ampere), aber je nach Kapazität bewegt man sich dann auf verschiedenen Kurven. Bei meinem Beispiel mit genau der doppelten Kapazität ist man dann auf der 1C Kurve mit dem großen Akku, wenn man mit dem kleinen auf 2C ist. Dann sind die Vorteile echt offensichtlich: Der große Akku kann länger, hat mehr Volt und ist auch noch billiger (in Relation).

Ich hoffe, das stimmt jetzt so, vielen Dank Armin.

Wie sich der Vorgang beim Laden umdreht, ist mir allerdings ein Rätsel. Bekomme ich beim Laden mit höheren Strömen den Akku nicht ganz voll? Das wäre aber sehr schlecht für die Superschnelllader...

Gruß, Mosterich
 
H

hainbuche

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hallo
gute superschnelllader laden nicht mit einem konstanten strom
sondern passen den ladestrom an den ladezustand des akku's
an. d.h.: leerer akku bis etwa (nicht auf die goldwaage legen) 80%
volle schnellladung, den rest dann mit weniger.
oft arbeiten die schnelllader nach dem delta-U oder einem
davon abgeleiteten verfahren (info's z.b. bei 'elv' ,'conrad' und
weiteren quellen). moderne schnelllader arbeiten kennlinien-
geregelt. die kennlinien können auf dem heimischen pc sogar
ver-(schlimm-)bessert werden.:wink:
die regel-IC's dieser schaltungen haben meist auch eine möglich-
keit zur temperturüberwachung und als letzte sicherung einen
timer integriert.

mfg hainbuche
 
Thema: Kapazität und Ladegeräte

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