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EIN Batteriepack ist ein Verbund aus mehreren wiederaufladbare Batterien. Akkupacks werden unter anderem in der Modellbau wo sie die Energie für Elektromotoren liefern. Die einzelnen Zellen eines Akkupacks sind in der Regel Schrumpffolie zusammengehalten, kann aber auch sein Klebeband oder kleben sind aneinander befestigt. Sie werden oft in einem Kunststoffgehäuse montiert, beispielsweise bei Akku-Bohrschraubern.
Aufbau eines Akkupacks
Die Zellen in einem Batteriepack werden in Reihe geschaltet, indem Metallplatten über den Plus- und Minuspol gelegt werden Punktschweißen. Aber unter anderem mit Elektrik Modellfliegen die Ableitströme steigen so stark an, dass die Schweißpunkte einen Spannungsverlust verursachen und somit nicht mehr ausreichen. Dann die Zellen im Einklang (übereinander) gelötet. Plus- und Minuspol werden zuerst mit einer Zinnschicht versehen und dann mit einer sehr warmen, speziell angepassten Lötspitze schnell zusammengelötet. Es werden auch stärkere Streifen verwendet. Durch das senkrechte Aufeinanderlegen der Zellen in einem U-Profil mit Abstand zwischen den Zellen für die Lötspitze ist es möglich, Zellen in einer Säule von vier oder mehr Zellen exakt vertikal zu verlöten.
Zwei solcher Zellenspalten werden mit Schrumpfschlauch zusammengehalten. Es ist ratsam[Quelle?] einige Löcher in die Schrumpffolie zu bohren, damit die Verpackung die Wärme besser ableiten kann. Transparente Schrumpffolie wird verwendet, weil sie die Einbettung von Daten ermöglicht, wie zum Beispiel Angaben zum Gerät, in dem sie immer verwendet wird, den Namen des Besitzers und die Gebührenordnung. Die Überprüfung auf Zellprobleme wie Leckage wird eher in transparenter Folie erkannt. Das Altern von Zellen lässt sich unter anderem durch weißes Pulver am Pluspol einer Zelle erkennen.
Probleme bei der Nutzung
Da Akkupacks aus mehreren Einzelzellen bestehen, kann es bei ungleichmäßiger Ladung der Zellen zu Problemen kommen.
Batteriezellen haben für die meisten Anwendungen eine Basisspannung von 1,2 Volt, ein Pack von acht Zellen wird beispielsweise mit 9,6 Volt angegeben. Bei wiederaufladbaren Bohrmaschinen kann beispielsweise ein 9,6-Volt-Akkupack verwendet werden. Je nach chemischer Zusammensetzung kann eine vollständig geladene Zelle eine Spannung von mehr als 1,2 Volt bis zu 1,48 Volt aufweisen. Aufgrund der Alterung der Batteriezellen wird beim Laden eine höhere Spannung gemessen, sogar über 1,55 Volt. Benutzt du a Erhaltungsladegerät, die bei z. B. acht Zellen (8 x 1,48 Volt = 11,84 Volt) maximal eingestellt automatisch schaltet, dann wird nach verschiedenen Lade- und Entladevorgängen des Pakets in der Praxis durch Abwürgen der Ladung und Übergang zur Erhaltungsladung der Akkupack nicht mehr weit genug. Regelmäßige Messungen und Aufzeichnungen können helfen, das Problem der Erhaltungsladung zu erkennen.
Zusammengesetzter Akkupack
Normalerweise werden NI-CAD-Akkupacks in einem Fabrik zusammengesetzt; so viele Zellen wie möglich mit dem gleichen Wert werden zusammengehalten. Es kommt jedoch manchmal vor, dass eine Zelle nach mehrmaligem Laden des Pakets in Reihe eine reduzierte Kapazität aufweist. Aufgrund der in Reihe geschalteten Last wird diese Zelle beim Laden immer weiter zurückbleiben und schließlich unter null Volt fallen. Viele Akkupacks verwenden Streifen, die auf das Plus der ersten Zelle und das Minus der nächsten Zelle punktgeschweißt sind. Da bei hohen Batteriebelastungen und Stößen ein Punktschweißpunkt versagen kann, werden bei stark belasteten Batterien mehrere Punktschweißpunkte pro Streifen verwendet. Die Streifen werden ebenfalls mit einer heißen Lötspitze an die Zellen (in-line) gelötet. Es ist darauf zu achten, dass die Zellen nicht überhitzt und das Sicherheitsventil nicht zugelötet wird. Bei übermäßiger Ladung und starker Belastung einer Batterie kann eine Zelle sehr heiß werden und das Sicherheitsventil kann öffnen. Solche Zellen werden dann beschädigt und verlieren an Kapazität.
Batteriezellen sind oft schwer zu messen
Da Batteriezellen in Reihe meist komplett mit a Schrumpffolie verpackt sind, ist es nicht möglich, jede Zelle einzeln zu messen. Am besten wäre es, wenn jede Zelle in einem Akkupack separat geladen und gemessen würde. Eine Lösung wurde gefunden: Beispielsweise wird ein Diagnosestecker auf eine Batterie montiert und alle Zellen können über diesen Stecker separat gemessen und geladen werden. Ein solcher Stecker befindet sich jedoch nicht bei Werksbatterien. Wenn Sie selbst einen Diagnosestecker einbauen, ist der Mess-, Lade- und Wartungscheck eine Gelegenheit, länger Freude an der Batterie zu haben.
Feste Modelle wurden bereits im Modellbau verwendet Widerstände über jede Zelle. Dies ermöglichte es, einen Akku nach dem Gebrauch für einige Tage wegzulegen, bis jede Zelle null Volt hatte. Ab diesem Zeitpunkt wurden alle Zellen wieder geladen und so wurde es Memory-Effekt widersetzt. Wenn eine Batterie einen Diagnosestecker hat, an dem der Pluspol jeder Zelle und schließlich der Minuspol des gesamten Gehäuses angeschlossen ist, kann der feste Widerstand über jeder Zelle entfernt und Entladeplatinen verwendet werden. Auf diesen Platinen befindet sich für jede Zelle ein Widerstand, damit jede Zelle vollständig entladen wird. Entladungsleiterplatten können auch mit Widerständen mit a . hergestellt werden Diode in Serie. Dies hat den Vorteil, dass bei der Kontrollentladung die Zellen nicht vollständig auf Null, sondern auf knapp 0,6 Volt entladen werden, die Durchlassspannung einer Diode. Getrennte Akkus sollten möglichst als Set zusammengehalten werden.
Handy ist ein Aufkleber auf den Zellen mit Inbetriebnahmedaten sowie dem Namen des Gerätes, in dem sie immer verwendet werden. Dadurch wird verhindert, dass Zellen unterschiedlich geladen werden und alte und neue Zellen austauschbar verwendet werden. Wenn ein Akkupack längere Zeit nicht benutzt wurde, dürfen Zellen während des Ladevorgangs nicht geladen werden. Durch Messung der gegenseitigen Zellen können zurückgebliebene Zellen mit einem Stromstoß von z.B. 1 A bearbeitet werden. Es ist natürlich sofort wieder eine Messung notwendig, damit man weiß, ob die Zelle in Serie nun wieder geladen wird.
In den letzten Jahren (bis Ende 2015) wurden im Modellbau Lipo-Zellen anstelle von NIMH-Zellen verwendet. Diese Zellen haben eine höhere Kapazität, benötigen separate Ladegeräte und fallen eher aus, wenn sie überladen werden. Lithium-Polymer-Akkus (kurz: LiPo-Akkus) bedürfen einer besonderen Behandlung. Dies gilt sowohl für das Be- und Entladen als auch für die Lagerung und Weiterverwendung.
Batterien für Digitalkameras
Aktuelle Digitalkameras arbeiten oft auf zwei Ni-Mh wiederaufladbare Batterien. Zwei nicht wiederaufladbare Akkus werden mit einer Kamera geliefert und optional vier Akkus mit Ladegerät plus ein größeres Speicherkarte Kauf. Das Problem ist, dass die Akkus nicht vermessen werden, sodass Unterschiede zwischen den Akkus nicht bemerkt werden. Werden leere Akkus durch ein vor Tagen aufgeladenes Set ersetzt, so erscheint nach z. B. 50 Aufnahmen die Meldung an der Kamera: 'Batterien wechseln'. Das Problem, dass Batterien immer wieder leer werden, lässt sich nur vermeiden, indem man die Nickel-Metall-Hydrid-Zellen regelmäßig unter Last misst und mit den anderen Zellen vergleicht. Auch hier ist es notwendig, Zellen als Set zu nummerieren und ihnen ein Inbetriebnahmedatum zu geben, damit alte und neue Zellen nicht austauschbar verwendet werden. Allerdings gibt es mittlerweile eine neue Art von Ni-Mh-Zellen auf dem Markt, die weniger von der recht hohen Selbstentladung betroffen sind, wie die Sanyo Eneloop.
Batterien in Tesla
In einem Tesla sei rund Lithiumbatterien verwendet, die 18 mm dick und 65 mm lang sind. Diese werden häufig in allen Arten von Geräten wie Laptops verwendet.