Ein paar Gedanken aussem Ländle

Akkus über Ladegeräte paaren ist nicht ganz problemlos.

Vorgeschichte und Problem

Gerade mit Blick auf den Roland Edirol R-09 und dem Bericht über die Laufzeit des Gerätes bezogen auf die Kapazität der NiMH-Akkus kam der Gedanke auf, die Akkus bezogen auf die Kapazität zu paaren.

Von der Logik her ist es klar. Die Akkus sind in Serie geschaltet – die Betriebsspannung des Beispielgerätes beträgt ca. 3 Volt und die beste Laufzeit erhält man, wenn man die schwächsten und die stärksten Akkus paart. Ein schwacher Akku ist in diesem Zusammenhang eben einer mit geringer Kapazität ein starker Akku ist einer mit größere.

Erste Erfahrungen mit dem ELV-Ladegerät ALC 1000

Ich habe ein Ladegerät und das ist unter anderem auch in der Lage, die Kapazität eines Akkus zu messen. Nachdem ich allerdings mit der Zeit einige Seltsamkeiten beobachten musste, habe ich das Gerät überprüft und zwar folgendermaßen.

Ich habe mir vier neue AA-Akkus im Blisterpack gekauft, wobei diese nach Angaben des Herstellers eine Kapazität haben von 2.500 mAh. Diese habe ich mit B1 bis B4 beschriftet. Normalerweise würde man sagen “Akku”, also A1 bis A4 aber es gab eine erste Versuchsreihe und die lief etwas anders, von daher eben B.

Das Messgerät verfügt über vier Ladeschächte und die bezeichne ich im Folgenden mit “Slot”. Ich habe also B1 in Slot 1 gelegt, B2 in Slot 2 usw. und die Akkus waren zu diesem Zeitpunkt leer. Dann habe ich einen Lade-Entlade-Lade-Zyklus gestartet, wobei dann das Gerät automatisch den Ladestrom misst und anzeigt. Folgende Akkus hatten folgende Kapazitätswerte:

Slot	Akku	Kapazität
S1	B1	2374 mAh
S2	B2	2175 mAh
S3	B3	2084 mAh
S4	B4	2055 mAh

Hier fällt auf, dass der Mittelwert etwa bei 2.172 mAh liegt also ca. 13 % unter der Herstellerangabe. Weiterhin fällt massiv auf, dass der erste Akku der beste ist, der letzte der schlechteste. Die Wahrscheinlichkeit eine solche Reihenfolge “zufällig” hinzubekommen ist recht klein.

Dann habe ich die Akkus rotiert: B1 kam in Slot 2, B2 nach Slot 3, B3 nach Slot 4 und B4 nach Slot 1. Die Akkus waren zum Zeitpunkt der Rotation geladen. Daher habe ich zwei Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Messslot auch der Ladeslot ist. Tue ich das nicht, dann ergeben sich andere Messwerte und derzeit überlege ich noch, was diese bedeuten! Mit dem beschriebenen Verfahren ergaben sich die Kapazitäten:

Slot	Akku	Kapazität
S1	B2	2344 mAh
S2	B3	2184 mAh
S3	B4	2078 mAh
S4	B1	2003 mAh

1. Entweder sind die Angaben des Herstellers zu hoch oder die Anzeige des Messgerätes ist zu klein.
2. Die Akkukapazität ist eher eine Funktion des Slots in dem diese Gemessen wird – und damit eher eine Funktion des Messgerätes – als ein tatsächlicher Messwert.

Die Antwort des Herstellers des ALC 1000

Natürlich fragt man bei einer solchen Sache beim Hersteller nach und hier haben Sie die Antwort:

Das beschriebene Verhalten ist schaltungsbedingt normal. Es handelt sich bei dem ALC 1000 um ein Schnell-Ladegerät. Da die Ladeströme pro Kanal bauteilbedingt nicht exakt gleich sind, ergeben sich unterschiedliche Kapazitätswerte. Um den aufgedruckten Wert des Akkus zu erreichen, müßte dieser lt. Hersteller mit C/10 (in Ihrem Fall 250 mAh) geladen und entladen werden. Die Ladeströme sind jedoch bei dem ALC1000 nicht einstellbar. Die Ladeschlußspannung wird durch den größeren Entladestrom viel früher erreicht. Daher kann mit den ermittelten Werten auf einen neuen, guten Akku geschlossen werden

Fazit: Wenn man mehr Energie in einen Akku hineinbekommen möchte, dann musss man sich etwas mehr Zeit nehmen, diesen zu laden.

Die Überprüfung der Aussage mit dem ALM 7010

Übrigens habe ich nicht nur ein ALC 1000 von ELV, sondern auch vom gleichen Hersteller das ALM 7010. Mit diesem Gerät habe ich diese Messungen überprüfen und bestätigen können. Je langsamer man die Akkus lädt, desto höher ist die erreichbare Ladekapazität. Dabei liegt die obere Grenze der erreichbaren Ladekapazität offenbar irgendwo zwischen 5h und 10h Ladezeit, denn nach dem Umschalten auf eine C/20-Ladung (also 20h Ladezeit) hat sich die Kapaziät des Akkus nicht mehr erhöht. Die maximalen Ladewerte lagen bei meinen Akkus bei ca. 2.450 mAh.

Die Beurteilung der ALM 7010-Messwerte

Bei 2.450 mAh “fehlten” zwar immer noch einige Milliampere bis zu 2.500 mAh aber hier muss man berürcksichtigen, dass das ALM 7010 ein gewisses Alter übeschritten hat und schon viele Akkus zu Gesicht bekam. Gutachtentaugliche und gerichtsverwertbare Messwerte bekommen Sie von dem Gerät jedenfalls nicht mehr, selbst wenn dies beim Bau des Gerätes der Fall gewesen wäre. Dazu muss man wissen: Wirkliche Messgeräte müssen in relativ engen Zeitintervallen geprüft und rekalibriert werden und das setzt natürlich auch bei der Inbetriebnahme eine solche Kalibrierung voraus.

Man könnte sowas auch kürzer formulieren: Die Angaben des Herstellers stimmen im Rahmen der Messgenauigkeit mit den Messwerten überein.

Schlussfolgerungen für das Laden und Paaren von Akkus

Damit komme ich zu folgenden Antworten:

Um eine möglichst große Kapazität eines Akkupaares wirklich erreichen zu können sind langsame Ladevorgänge besser als schnelle. Wenn Sie also ohnehin “über Nacht” laden, dann laden Sie mindestens C/10 also mit 10h Ladezeit. Wenn Sie keine Zeit haben, dann nehmen Sie einen Schnelllader. Hier müssen sie aber wissen, dass Sie ggf. nicht die Akkus paaren müssen, sondern die Akkus paarweise dem Ladeschacht zu entnehmen haben. Diese Schächte müssen Sie selbst bei Ihrem Ladegerät individuell ermitteln und bei Einsatz mehrerer Schnelllader könnten sich sogar Akkupaare ergeben, die auf unterschiedlichen Geräte geladen werden. Bei meinem ALC 1000 wären die Akkus aus Schacht 1 und Schacht 2 einerseits zu paaren und aus Schacht 3 und Schacht 4 andererseits. Dabei würde ich Einzelakkus immer in dem Schacht 1 laden (Bei meinem jetzigen Gerät!).

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— Wolfgang Uhr · Samstag April 19, 2008

Kommentare

1. — Gucky · Apr 2, 17:57 · #

   Das mag ja alles richtig sein…
   Aber im praktischen Betrieb habe ich eine Anzahl Akkus, meist 2 oder 4 die geladen werden müssen und EIN Ladegerät. Da werde ich nicht anfangen, die in unterschiedlichen Schächten eines Ladegerätes oder gar mit verschiedenen zu laden !
   Was ich von Akkus weiß: man sollte langsam laden mit einem Ladegerät, was für die speziellen Akkus vorgesehen ist. Also man kann nicht jede Sorte Akku mit jedem Ladegerät laden.

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