Akkulution - Theorie und Praxis
(Originalbilder und weitere Infos auf der Akkulution-Page)
Jeder kennt es der schon Einzelzellen verarbeiten musste - vor dem Nutzen steht das Löten.
Oft verflucht, weil auch nicht jeder mit dem notwendigen Equipment ausgestattet ist. Hier greift
nun die Akkulution einem unter dem Arm, denn Löten braucht man nicht mehr um den Akkus
nach dem Laden dessen Energie zu entlocknen. Hintergrund des Projektes war es nun, die Akkulution
auf ihre Zyklenfestigkeit hin mit zu testen. Als Akkus verwendete ich die GP330SCH. Diese sollten als
zwei Zehnerpacks den Testmarathon antreten.
Meine Erfahrungen beziehen sich ausschließlich auf dieses Projekt und dürfen deshalb nicht
Verallgemeinert werden! Auch möchte ich betonen, dass die Akkulution außerhalb (+ 20°C) ihrer
zulässigen thermischen Belastungsgrenze von 50°C betrieben wurde! Bitte alles lesen und keine
Einzelinformationen aus dem Zusammenhang zitieren - wenn doch, dann ausschließlich nur mit
meiner vorherigen Genehmigung!
Zusammenbau
Neugierig öffnete ich das Paket, sortierte die Teile und resümierte danach, die Teile machen einen
soliden Eindruck, sind nicht zu schwer und gut verarbeitet. Auch der Zusammenbau stellt kein Rätsel
dar. Das beiliegende deutsche Faltblatt sollte auch die letzten Unsicherheiten aus dem Weg räumen.
... soweit so gut, aber ...
Praxis
GP 3300 Zellen zu dick und zu lang?
Die Zellen ließen sich nur mit größtem Kraftaufwand in die Röhren einschieben! Das konnte nicht
Normal sein! Ein Anruf bestätigte mir aber, es gibt nur diesen Röhrentyp für die Sub-C Zelle. Also
entfernte ich die Klarsicht-Isolierung der Zellen und siehe da, die Zellen rutschten jetzt mit leichtem
Nachdruck in Position.
Nun musste ich feststellen, das die Gewindestangen zu kurz waren! Diese waren wohl noch nicht
auf die "Übergröße" der GP3300 Zellen angepasst worden. Mir eiligst zugesandte Gewindestangen
für die 12Z - Packs behoben aber das Problem.
Endkappen zu knapp?
Angedacht ist es, die Endkappen über das Röhrchen zu schieben. Es war auch mit dem größten
Kraftaufwand nicht möglich! Vielleicht auch zurückzuführen auf die GP3300, die etwas größer ist
als die Sub-C-Spezifikation! Also musste das Röhren auf Unterlänge abgesägt werden, so das
zwischen den Kappen und dem Rohrende ein 2 - 3mm Luftspalt war.
Ersten Versuche!
Schon nach den ersten Formierungsversuchen zeigte sich eine Kapazitätsdifferenz zwischen den
Akkupacks. Nun erlebt man natürlich die Highlightstunde der Akkulution. Aufschrauben und jeden
Akku einzeln vermessen - kein Problem! Das Auswechseln der Zellen war anschließend reine Formsache.
Das wiederum stellt beim verlöteten Akku ein großes Risiko dar, da beim Trennversuch einzelner Zellen,
diese zerstört werden können!
Nach ca. fünf und weiteren Hochstromentladungen:
Die Maximalvorgabe von 50° C wurde bei jedem Entladeversuch um mehr als 20° C (!) überschritten.
Dass das weit außerhalb der Spezifikation der Akkulution lag, war mir klar.
Aber mit Absprache sollte der Versuch weiter geführt werden.
Drum möchte ich jetzt diesen Hinweis auch nur der Form halber erwähnt wissen!
Die sich allmählich einstellenden Verformungen konnte man nicht mehr "so"
hinnehmen. (-> s. Bild). Auch mit einem Heißluftfön ließ sich das nicht mehr richten.
Das Aus der Testreihe?
Um wenigstens noch weitere Aussagen zu erhalten, nutzte ich die verbleibende Akkulution um mal
die Innenwiderstandsdifferenzen, mit und ohne ihr, zu testen. Dazu musste ich, mit der noch intakten
Akkulution, nur die beiden Packs zusätzlich vermessen. Ich war überrascht, denn es lohnt nicht Graphen
dafür zu veröffentlichen, diese haben keinen nennenswert anderen Verlauf, kurz um, sie sind
deckungsgleich! Einzig der Ri, 5min nach der Ladung gemessen, zeigte bei beiden Packs gleiche
(+1,2mOhm -> + 2%) Tendenz gegenüber den inlineverlöteten Akkus! Gleiches auch bei den
Temperaturen, es ist lediglich eine Tendenz messbar, so ca. 1-2° C kühler!
Wer das mal nachvollzogen hat, weiß wie schwierig es ist, hier eindeutige Aussagen zu treffen!
Messungen mit und ohne Akkulution:
# 9-RL-Akkulution: 33,4 zu # 10-RL: 32,0 mOhm
# 9-NL-Akkulution: 31,4 zu # 10-NL: 30,8 mOhm
! Spannungs-, Strom- und und Temperaturdifferenz sind in den Toleranzen der Messgeräte
untergegangen und können nicht als eindeutig repräsentative Messergebnisse veröffentlicht werden!
Kontaktfläche
Der niedrige Kontaktwiderstand innerhalb der Akkulution konnte nur mit einer sehr guten Kontaktfläche
zwischen den Zellen erklärt werden. Eine Punktuelle hätte nach meiner Erfahrung
zu höheren Ri-Werten (Übergangswiderstände) geführt. Dazu habe ich eine Zelle
versucht zu fotografieren. Man kann deutlich den dunklen Kranz und den Punkt
im Zellenboden erkennen.
Das ist die gesamte Kontaktfläche, die für mich einen hervorragenden "Eindruck"
hinterlassen hat und somit die gemessenen Ri-Werte bestätigt!
Mein Resümee
- Hervorragend zum Formieren und selektieren von Zellen!
- Spannungsverluste praktisch nicht vorhanden!
- Nur kleinste Ri Differenz pro Zelle, nach meinen Messungen ca. ~2%!
- Gewichtsdifferenz zum "geschweißten" Akku vernachlässigbar!
- Beim Dauereinsatz nicht über 30A!
- Nur Kurzzeitbelastung (<30s) bei 40A, da sonst zu hohe Zellenerwärmung!
(c) Erstellung: 03.09.2003 - Texte und Photos von Gerd Giese
