12V Blei-Gel Akkus parallel schalten trotz leicht unterschiedlicher Spannungen?

Wenn die Spannung der beiden Akkus hinreichend gleich war ist die Qualität, Innenwiderstand und Kapazität reichlich egal. Schwingen kann da, in Ermangelung von reaktiven Elementen, auch nichts. Es gibt andere Gründe weswegen man bei solchen Experimenten Vor- sicht walten lassen sollte. Einmal die u.U. richtig hohen Aus- gleichsströme und dann die Funkenbildung die mit dem nicht unüblichen Knallgasgemisch echt unangenehm werden kann.

Viele Grüße, Martin L.

OK, habe einen meiner ehemaligen Instruktoren kontaktiert damit er mir etwas genauer sagt was da passiert.

In etwa erklärt hat er folgendes. Wenn eine Batterie stark belastet wird, dann gibt es zuerst mal nicht nur ein Leistungsverlust an dem statischem Ri, sondern gleichzeitig sinkt auch vorübergehend auch die Leerlaufspannung. Wenn man aufhört den Strom zu entnehmen, kommt nicht sofort die reine EMK wieder zurück, sondern nur fast und dann steift die Spannung noch etwas weiter aber schon langsamer. Dies soll man als eine Art Zeitkomponente betrachten in der ganzen Sache. Dies ist dann meiner Meinug nach eben Teil der Elektrochemie in so einer Zelle.

Bei einem Ladestoss in eine mehr leere Zelle oder schlechtere oder so was kommt es zuerst zu einem Spannnugsanstieg welcher jedoch auch eine Zeitkomponente beinhaltet, nämlich wenn der Ladepuls aufhört, dann geht die Spannung zuerst noch etwas zurück bevor es sich stabilisiert.

Diese beiden Zeitkomponenten erscheinen natürlich zusammen mit den anderen Spannungsabfällen an den Ri etc an den Klemmen, wobei angeblich in solcher Dynamik noch der Ri nicht konstant bleibt , wieder was Chemisches.

Wird eine signifikante Last zu so einem Gebilde angeschlossen, oder eine Ladequelle , wird der Vorgang unterbrochen, da durch die neuen Stromverhältnisse die Zeitkomponenten erhebelich gestört werden.

Wenn nun bei etwas ähnlichen aber nicht gleichen Zellen diese zwei Zeitkomponenten ähnlich sind ( ich denke damit ist gemeint gleich lang), kann es zu dem permanenten hin und her gegenseitigem sich laden kommen.

Wohl etwas anderes, aber nicht minder blöde wäre, wenn eine Zelle viel mehr Selbstentladung hat und sich dauenrd von der anderen bedienen lässt. Persönlich denke ich, dies ist bei bereits zu Batterien zusammengeschalteten Zellen die viel grössere Wahrscheinlichkeit. Habe mich bei Versuchen mit Pb-Gel Akkus übermanches gewundert, dan habe ich einige auch Fabrikneu 'seziert' und sieha da, die Zellen sind von Natur aus so unterschiedlich, dass es immer wieder zu merkwürdigen Effekten kommt, diverse Wärmeproduktionen in einzelnen Zellen inklusive.

Und ja, wer 400Ah-Akkus mit (deutlich) unterschiedlichem Ladezustand über ein 0.75^2-Käbelchen verbinden will ist selber schuld, wenns dann raucht.

Aber ich kann mir schon vorstellen, dass das ein reales "das darf nicht sein" irgendwo gibt, bevor man jedem die Problematik dahinter erklärt. Geht einfach schneller ;-)

Heinz

Otto Sykora schrieb:

Geh' doch noch mal in die Schule. und fange ganz vorne an. Bevor du weiter solchen Blödsinn in puncto Akkutechnik von dir gibst. Das tut ja weh!

Gruss Wolfgang

ja, von dort habe ich es zuerst mal.

und so ein Blödsinn scheint es doch nicht zu sein, zuerst ist es doch ziemlcih plausibel, anderseits gibt es da wirkliche Erfahrungen von Leuten die sich wohl damit befasst haben und sicher, es gibt ganze Reihe von diesen Urban Legends die tief in Industrie über viele Jahre weitergegeben werden, aber so was ist doch gar nichts abwegiges. Du sagt nur Blödsinn, aber kannst du mal sagen warum ist es denn Blödsinn? Dass sich paralell geschaltete Zellen die man einfach so stehen lässt einfach gegenseiting sneller entladen als wenn sie jede für sich da steht ist doch bekannt und kann duchaus auch nachgeprüft werden.

Wo siehts du genau das Problem?

Wie soll das funktionieren? Welcher physikalisch/elektrische Vorgang liefe da ab?

Mir ist das weder bekannt noch habe ich solches Verhalten bisher erlebt.

B

die eine Zelle ist eben schlechter als die andere und wird von der anderen geladen.

Selbst wenn gar nichts anderes vorliegt und nur alleine die eine Zelle etwas mehr Selbstentaldung hat wie die andere, dann wird dies dauernd von der besseren nachgeladen. Damit geht nicht nur in der schwächeren Zelle Energie vorloren sondern auch in der anderen und es fliesst noch Strom durch beide Zellen und deren Ri.

Ja das ist sehr wenig bei kleinen Zellen, bei grösseren wohl bemerkbar und ich nehme an dass eben aus solchen Vorgängen sich was aufschaukeln kann.

Das schwächste Glied bestimmt die Kette, klarer Fall.

Eine Ladung ist das sicher nicht, dazu bräuchte man Spannungsüberhang, den die gute Zelle nicht liefern kann. Die Selbstentladung wird allenfalls im Rahmen dessen der schlecheren Zelle liegen, siehe schwächstes Glied.

Also keine Begründung. Ich erlaube mir, bei meiner bisherigen Meinung zu bleiben; Parallelschaltung ist problemfrei möglich.

B

F=FCr mich ist es Bl=F6dsinn, so auf Postings zu reagieren. Deshalb ignoriere ich solche Antworten einfach. :-) Ich finde, in einer technischen NG muss es doch m=F6glich sein, Meinungsunterschiede auf technischer Basis zu diskutieren, so wie wir beide es z.Z. auch machen. Oder siehst Du das anders? Gruss Harald

Da ich mich in Elektrochemie nicht so gut auskenne, kann ich diese Vorg=E4nge nicht ganz nachvollziehen, halte es aber f=FCr m=F6glich. Diese Vorg=E4nge m=FCssten dann aber in zwei parallel geschalteten Akkus in beiden Akkus gleich verlaufen. Es k=F6nnte h=F6chstens zu leicht unterschiedlichen Str=F6men in beiden Akkus kommen und vielleicht auch in einem geringen Ausgleichsstrom, wenn die Entladung beendet wird. Ich sehe aber keinen Mechanismus, der eine Schwingung hervorrufen k=F6nnte. Ich denke, es gibt da auch keine Unterschiede zwischen kleinen und grossen Akkus, wenn man Entlade- und Ausgleichsstr=F6me bezogen auf die Akkukapazit=E4t sieht.

Da ich noch zwei selten benutzte 6V/4Ah Akkus hier stehen habe, werde ich demn=E4chst mal den Versuch mit der unterschiedlichen Entladung von einzelnen und parallel geschalteten Akkus unter Kontrolle eines Voltmeters machen, das seine Messwerte in den PC schreibt. Ich bef=FCrchte allerdings, ich muss da mindestens ein halbes Jahr warten, bevor ich Unter- schiede feststellen kann. Gruss Harald

Gute Idee!

Kannst Du auch den Stromfluss zwischen den Akkus mitloggen?

Interessant wäre, ob der Strom immer in die gleiche Richtung, gar nicht, oder abwechselnd in beide Richtungen fliesst. Letzteres würde die Theorie der schnelleren Entladung unterstützen.

Als Mechanismus könnte ich mir unterschiedliche Leerlaufspannungen bei unterschiedlichen Temperaturen vorstellen.

Stefan

Schwierig. Erstens habe ich nur ein Multimeter mit RS232-Ausgang und zweitens d=FCrften bei der Strommessung wohl h=F6chstens 10mV am Shunt abfallen, weil sonst die Verh=E4ltnisse zu stark ver=E4ndert w=FCrden.

ie

Ich auch. Das Hauptproblem bei solch einer Messung d=FCrfte wohl der Zeitfaktor sein. Bei typischen Bleigelakkus rechne ich mit mehreren Monaten! Gruss Harald

Otto Sykora schrieb:

was ist an deiner Argumentation plausiblel? Das ist einfach ein Milchmädchenh´gefasel ohne Hintergrund.

Deine "gegenseitige Entladerei und Schwingerei" ist es!

wem? Dir? Also Varta, Deta, Panasonic und die vielen anderen Akku- und batteriehersteller haben das IMHO noch nicht mitbekommen.

Vielleicht sagst du ja denen mal Bescheid was die alles da für Murks fabrizieren. Es gibt wohl keinen hersteller der nicht auch parallel Zellverbände verbaut oder dafür liefert.

Dann mach mal!

Du redest gequirlte Sche**e! Und von dauernder Wiederholung dieses Mülls wird es nicht richtiger!

PLONK!

Gruss Wolfgang

COM an einem Pluspol A am anderen Pluspol V an beiden Minuspolen

Dann kannst Du per Software zwischen Strom- und Spannungsmessung umschalten. Musst nur prüfen, ob der Shunt bei Spannungsmessung drin bleibt.

Stefan

Persönlich denke ich auch dass es mehr an allfälligem Strom zu sehen wäre als an der Spannung selber. Bei den PB bleibt es relativ stabil, jedenfalls sind die Spannungsunterschiede dann nicht so gut ablesbar wie vielleicht ein relativ niederphmiger A-meter in dem Kreis.

Das ist sicher richtig, die digitalen Voltmeter sind sehr schlechte A-meter in der Regel, aber vielleicht kann man dann einen externen Shunt anlegen und dann die U messen, das beherrschen die üblichen Digimeter viel besser.

Also bei U-Booten ganz bestimmt nicht:

Und diese Oszillieren: Um eine Zelle zu laden, braucht man eine höhere Spannung als sie im Moment als Leerlaufspannung hat.

Und was ist in Solaranlagen? Starthilfe geben ist auch gefährlich?

Dass das parallelschalten nicht unproblematisch (Kapazitäten laufen auseinander) ist und was man dagegen machen kann:

Nick

Also ich habe nochmals meinen ehemaligen Instruktor kontaktiert und gefragt wie es genau eigentlich mit diesem Unfallbericht mit den 2 x

400Ah Bänken war und was da genau passiert war.

Also zuerst soll es in dem konreten Fall nicht um Pb Batterien handeln, sondern um NiCd. Einzelzellen, zusammengeschraubt zu zwei Bänken je 400Ah 24V. Der Grund für die Überhitzung war offenbar (von Behörden wissenschaftlich nachgewiesen) ein Thermal Runaway.

Die eine Batterie war zuvor stark gebraucht worden und sollte wieder schnell gefüllt werden. Die normalen auf dem Schiff vorhandenen Ladegeräte schaffen so was aber nicht so schnell, die waren meistens schon bei 10A recht am Anschlag.

Der Kollege versuchte also, mittels der noch gut geladenen Batterie die andere zu laden. Er demontierte provisorisch die Zuleitungen und schloss damit die beiden Batterien zusammen.

Ich habe die original Lehrbücher aus dieser Zeit nicht mehr, auch das Safety Book das so was explizit verbietet habe ich nicht mehr, die Ausbildung habe ich 1976-1980 absolviert. Habe hier nur noch einige Schriftstücke aus meiner Avionic Ausbildung und da wird folgendes erklärt.

The battery has very low internal resistance and its voltage and this resistance vary as an inverse function of temperature. This means an increase in cell temperature will cause a decrease in voltage and internal resistance. If a high current has been taken from the battery for a prolonged period of time, the battery, especially the center cells, gets warm. These cells, being warmer then the other cells, have a lower voltage and a lower internal resistance. When this battery is connected to charging line, high current is put back into the battery. Normally as this current is put back into the battery it will drop off rapidly as the battery regains its charge, but if some cells are unbalanced due to temperature, the current continues to rise, causing more heat. This rise in temperature causes a further rise in current, and a condition develops in which the battery accepts all the charging current the source is capable of producing. This condition is known as thermal runaway, and can cause so much heat that the battery may explode.

Also ein Ladegerät, so eins wie es auf den Schiffen üblich war kann so was nicht, aber wenn eine relativ gute und eine relativ schlechte Batterie zusammen kommen sieht ves anders aus. Da kann die schlechte zwar noch schön den Strom sehr schnell aufnehmen, dabei aber schaukelt sich die eine oder andere Zelle auf und schon fliesst ein zu grosser Strom aus der guten. In der guten Batterie wird eine Innenzelle durch die grosse Belastung warm und ihre Spannung sinkt zusammen mit dem Ri und die fängt nun an zu saugen. Ich denke meistens wird so was enden in einem grossen Dauerstorm in einer Richtung, also in die Richtung der zuerst überhitzen Batterie, aber da die Unballance offenbar primär durch grossen Entladestrom ensteht, wäre dies wohl eher das 'Prinzip' nach dem es abläuft.

Die Änderungen des Ri und der U sind bei PB weniger stark ausgeprägt, für einen thermal runaway müssten noch etwas extremere Temperatur Unterschiede vorhanden sein, aber auch hier ist sinkt die Spannung und der Ri wenn die Temperatur steigt. Allerdings denke ich wird hier der relativ höhere anfangs Ri alle solche Prozesse schon am Anfang stark abbremsen im Normalfall.

Trotzdem: Ich konnte wieder jetzt am Wochenende diese USV Notversorgung unseres Servers anschauen. Das ist aus vielen 7.2Ah 6V Pb Batterien zusammengebaut. Grund war wohl, alles musste in ein Rackgehäuse passen und da waren diese Batterien geeignet. Das Ding ist zwar alt, wurde mal noch von Compaq geliefert. Drin sind dann natürlich mehrere Stränge von den Batterien parallel geschaltet. Aber siehe da, alle parallel Verbindungen sind mit einer Sicherung ausgerüstet. Die Compaq Leute oder deren Lieferanten haben wohl einer parallel Schaltung von 7.2Ah Batterien nicht so einfach blind getraut.

Bei der vorherigen Firma bei der ich gearbeitet habe, haben wir Orbcomm basirte Geräte gebaut. In den ersten Serien waren noch genau diese 7.2Ah/6V Batterien drin, immer zwei in serie. Gut wir haben so an die 1500 Stück verbaut, aber davon habe ich bei Service fällen immerhin etwa 10-15 Stück mit folgenden Symptomen gefunden: Batterei auf dem Tisch stehend, ein Fluke Voltmeter stabil angeschlossen. Zeigt

6.2V. Ich stelle meine Kaffeetasse auf den Tisch (=leichter Schlage oder Vibration) und der Voltmeter springt auf 5.2V (Nicht 4V wie vielleicht erwartet). Diese Batterien waren wohl durch Vibrationen beschädigt worden und hatten zwar keinen richtigen Kurzschluss in einer Zelle, aber irgendetwas einem Kurzschluss sehr verwandt. Stellen wir uns mal vor so eine Batterie wäre einfach mit einer ähnlichen paralell geschaltet. Dies wäre nicht voraussehbar was da alles passieren könnte. Und auch aus solchen Gründen wird so was eben lieber nicht gemacht. Möglicherweise gibt es eben irgendwelche Batterien mit was parallel drin, aber die Jungs bei Sony etc haben auch die Seriegeschalteten ballancer nicht ganz im Griff (->Dell Rückruf) und werden sich wohl hüten etwas noch unberechenbares zu probieren.

Dann habe ich noch gefragt wie war es damals in der Schule mit den

4.5V Flachbatterien. Nun angeblich sollte uns das nur sensibilisieren auf die Problematik. Bei den 4.5V Flachbatterien handelt es sich ja meistens um klassische Zink-Kohle Zellen. Wenn da die eine mehr entladen ist als die andere, dann soll dauernd der Strom dann in eine Richtung fliessen. Grund soll sein, das sei kein Akku, sondern Primärzelle und die wird sich nicht so einfach laden lassen auch wenn dies oft angenommen wird. Die gute Batterie wird also Strom liefern, die schlechte wird allenfalls warm und da auch hier die Spannung mit steigender Temperatur sinkt, wird sie irgendwann mal die gute leersaugen.

Also ich habe nochmals meinen ehemaligen Instruktor kontaktiert und gefragt wie es genau eigentlich mit diesem Unfallbericht mit den 2 x

400Ah Bänken war und was da genau passiert war.

Also zuerst soll es in dem konreten Fall nicht um Pb Batterien handeln, sondern um NiCd. Einzelzellen, zusammengeschraubt zu zwei Bänken je 400Ah 24V. Der Grund für die Überhitzung war offenbar (von Behörden wissenschaftlich nachgewiesen) ein Thermal Runaway.

Die eine Batterie war zuvor stark gebraucht worden und sollte wieder schnell gefüllt werden. Die normalen auf dem Schiff vorhandenen Ladegeräte schaffen so was aber nicht so schnell, die waren meistens schon bei 10A recht am Anschlag.

Der Kollege versuchte also, mittels der noch gut geladenen Batterie die andere zu laden. Er demontierte provisorisch die Zuleitungen und schloss damit die beiden Batterien zusammen.

Ich habe die original Lehrbücher aus dieser Zeit nicht mehr, auch das Safety Book das so was explizit verbietet habe ich nicht mehr, die Ausbildung habe ich 1976-1980 absolviert. Habe hier nur noch einige Schriftstücke aus meiner Avionic Ausbildung und da wird folgendes erklärt.

The battery has very low internal resistance and its voltage and this resistance vary as an inverse function of temperature. This means an increase in cell temperature will cause a decrease in voltage and internal resistance. If a high current has been taken from the battery for a prolonged period of time, the battery, especially the center cells, gets warm. These cells, being warmer then the other cells, have a lower voltage and a lower internal resistance. When this battery is connected to charging line, high current is put back into the battery. Normally as this current is put back into the battery it will drop off rapidly as the battery regains its charge, but if some cells are unbalanced due to temperature, the current continues to rise, causing more heat. This rise in temperature causes a further rise in current, and a condition develops in which the battery accepts all the charging current the source is capable of producing. This condition is known as thermal runaway, and can cause so much heat that the battery may explode.

Also ein Ladegerät, so eins wie es auf den Schiffen üblich war kann so was nicht, aber wenn eine relativ gute und eine relativ schlechte Batterie zusammen kommen sieht ves anders aus. Da kann die schlechte zwar noch schön den Strom sehr schnell aufnehmen, dabei aber schaukelt sich die eine oder andere Zelle auf und schon fliesst ein zu grosser Strom aus der guten. In der guten Batterie wird eine Innenzelle durch die grosse Belastung warm und ihre Spannung sinkt zusammen mit dem Ri und die fängt nun an zu saugen. Ich denke meistens wird so was enden in einem grossen Dauerstorm in einer Richtung, also in die Richtung der zuerst überhitzen Batterie, aber da die Unballance offenbar primär durch grossen Entladestrom ensteht, wäre dies wohl eher das 'Prinzip' nach dem es abläuft.

Die Änderungen des Ri und der U sind bei PB weniger stark ausgeprägt, für einen thermal runaway müssten noch etwas extremere Temperatur Unterschiede vorhanden sein, aber auch hier ist sinkt die Spannung und der Ri wenn die Temperatur steigt. Allerdings denke ich wird hier der relativ höhere anfangs Ri alle solche Prozesse schon am Anfang stark abbremsen im Normalfall.

Trotzdem: Ich konnte wieder jetzt am Wochenende diese USV Notversorgung unseres Servers anschauen. Das ist aus vielen 7.2Ah 6V Pb Batterien zusammengebaut. Grund war wohl, alles musste in ein Rackgehäuse passen und da waren diese Batterien geeignet. Das Ding ist zwar alt, wurde mal noch von Compaq geliefert. Drin sind dann natürlich mehrere Stränge von den Batterien parallel geschaltet. Aber siehe da, alle parallel Verbindungen sind mit einer Sicherung ausgerüstet. Die Compaq Leute oder deren Lieferanten haben wohl einer parallel Schaltung von 7.2Ah Batterien nicht so einfach blind getraut.

Bei der vorherigen Firma bei der ich gearbeitet habe, haben wir Orbcomm basirte Geräte gebaut. In den ersten Serien waren noch genau diese 7.2Ah/6V Batterien drin, immer zwei in serie. Gut wir haben so an die 1500 Stück verbaut, aber davon habe ich bei Service fällen immerhin etwa 10-15 Stück mit folgenden Symptomen gefunden: Batterei auf dem Tisch stehend, ein Fluke Voltmeter stabil angeschlossen. Zeigt

6.2V. Ich stelle meine Kaffeetasse auf den Tisch (=leichter Schlage oder Vibration) und der Voltmeter springt auf 5.2V (Nicht 4V wie vielleicht erwartet). Diese Batterien waren wohl durch Vibrationen beschädigt worden und hatten zwar keinen richtigen Kurzschluss in einer Zelle, aber irgendetwas einem Kurzschluss sehr verwandt. Stellen wir uns mal vor so eine Batterie wäre einfach mit einer ähnlichen paralell geschaltet. Dies wäre nicht voraussehbar was da alles passieren könnte. Und auch aus solchen Gründen wird so was eben lieber nicht gemacht. Möglicherweise gibt es eben irgendwelche Batterien mit was parallel drin, aber die Jungs bei Sony etc haben auch die Seriegeschalteten ballancer nicht ganz im Griff (->Dell Rückruf) und werden sich wohl hüten etwas noch unberechenbares zu probieren.

Dann habe ich noch gefragt wie war es damals in der Schule mit den

4.5V Flachbatterien. Nun angeblich sollte uns das nur sensibilisieren auf die Problematik. Bei den 4.5V Flachbatterien handelt es sich ja meistens um klassische Zink-Kohle Zellen. Wenn da die eine mehr entladen ist als die andere, dann soll dauernd der Strom dann in eine Richtung fliessen. Grund soll sein, das sei kein Akku, sondern Primärzelle und die wird sich nicht so einfach laden lassen auch wenn dies oft angenommen wird. Die gute Batterie wird also Strom liefern, die schlechte wird allenfalls warm und da auch hier die Spannung mit steigender Temperatur sinkt, wird sie irgendwann mal die gute leersaugen.

Otto Sykora snipped-for-privacy@tzk.pu (ROT13)