Primär Zellen parallel schalten?

Hallo

nun habe ich wieder so ein China/Taiwan-Gerät gefunden, in dem die Primär-Zellen parallel geschaltet wurden. Natürlich waren die nach wenigen Monaten leer. Was soll das? Kennen Chinesen nicht den Unterschied zwischen parallel und Serien-Schaltung? Wollen sie den Umsatz der Batterien steigern? Das das Teil einen so hohen Spitzenstromm aufnimmt, das ihn eine Zelle nicht liefern kann ist unwahrscheinlich.

Das eine Gerät war ein Hygro-Termomweter mit AAA Zellen das andere ein "Transparentes" (= kaum ablesbares) Innen/Ausentermometer mit Uhr. Beides eigentlich keine Energiefresser. Beide laufen mit 1 Zelle tadellos. Das Hygrometer mit 1 Zelle über mehrere Jahre!

Was könnte der Grund für die kontraproduktive Parallelschaltung von Primär-Zellen sein? Sobald eine nur ein bisschen schwächer wird, lutscht sie die andere sofort auch auf Ihr Niveau runter, und das ohne jede Strombegrenzug!

Oder sollte das eine Reserve-Batterie sein und man hat die Drähte versehentlich angelötet, resp. den Brücken-Bügel versehentlich montiert?

Rätselt

Rainer. Rainer

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Rainer Zocholl
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Hallo Rainer,

Kenne ich nur aus Sachen wie unserem Heizungsthermostat (Maple-Chase). Beim Erneuern muss man erst eine AA Zelle wechseln, dann die andere. So wird bei einem Stromausfall waehrend des Wechselns vermieden, dass das ganze Programm neu eingetippt werden muss. Muss wohl noch aus Zeiten unseres vorherigen Governors in Kalifornien sein .... SCNR.

Allerdings sitzt da ein Chip hinter mit einer vermutlich halbwegs intelligenten Schalt-Mimik und die Batterien halten da drin ewig.

Leute, denen bei Grasnarben-Billig-Designs leicht uebel wird, bitte nicht weiterlesen: Wenn man es ganz auf die billige machen muss und der uC gut 0.7V unterhalb der Batteriespannung anspringt, kann man sie einfach in die Substratdioden laufen lassen, dann den Port mit der Batterie Nummer 1 dran auf Output-High schalten und nun den Clock auf Sollwert rauffahren. Sackt die Spannung ab, schaltet man auf den Port, an dem Batterie Nummer 2 haengt.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
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Joerg

(Joerg) 13.08.07 in /de/sci/electronics:

Ja, sonn Ding hatte ich auch mal. Da wurde aber aktiv umgeschaltet und entsprechend gewarnt.

Macht ja bei einem Progammierbaren Teil der Vor-EEPROM und Flashzeit Sinn. Aber bei einem Termometer?

Spoiler Spoiler Spoiler

Und einen Latchup riskieren?

Rainer

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Rainer Zocholl

Die sind leer, weil das Gerät soviel Strom zieht. Deshalb haben sie auch gleich 2 Bats parallel rein gemacht. Du kannst auf 4 verbessern ;-)

Solang nicht eine Primärzelle ausläuft o.ä. und dadurch im Error-Fall die andere mit ins Grab zieht (wären auch nur ein paar Pfennig), solange kein nennenswerter Temp.unterschied da ist und da ja auch gleichzeitig gewechselt werden muss, spricht nichts dagegen, wenn die Zellen einigermaßen gleichen Typ haben. Die Charge-/Discharge-Hysteresiswiderstände riegelt auch bei leichten Unterschieden beim Zusammenschalten das meiste ab.

Bei Alkaline kann man sie sogar wild mit einigem an unterschiedlichen Stand plötzlich zusammenschalten. Da ladet die eine die andere relativ verlustfrei etwas auf gemäß der Zinniker-Methode ...

Nebenbei: Auch ganz billige Zink-Kohle und besser noch solche Pfennig-"Zink-Manganese" Zellen, die aber keine richtigen Alkaline sind und oft mit Aufschriften wie "Extra Heavy Duty" daherkommen - wohl irgendein Mittelding - akzeptieren ein wenig Aufladung. Ich hatte ein solche (E-Block Low-BAT bei ~8V) mal interessehalber wieder aufgeladen. Zuerst steigt die Spannung etwas an, nach etwa

10..20% C je nach Typ bricht die Spannung aber dann heftig ein - anders als bei Alkaline. Etwa 5..10% der Originallaufzeit waren aber wieder möglich. => auch leicht unterschiedliche Billigst-Bats kann man problemlos wieder parallel klemmen.

Für vielmonatig laufende Geräte, v.a. wenn sie hohe Spannung brauchen, die aber nicht Jahre mit einer Bat laufen, verwende am besten billige (Aldi/Lidl..-) Alkaline. Aber keine von Varta und Duracell. Einer dieser einst europ. marktbeherrschenden Hersteller hatte nach Zinnikers Versuchen die Chemie extra (teuer) geändert um die Wierderaufrischungsmöglichkeit absichtlich zu verschlechtern. Ansonsten:

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Wenn Du stark überteuerte Alkaline nehmen willst, kauf RAM-Zellen. Die sind 2x so oft aufladbar und kosten 10x

Ansonsten wenn die Spannung ausreicht, halt teure Eneloop NiMH - die bleiben fit bis zum nächsten Jahrtausend.

Grüsse Robert

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robert

Hallo Rainer,

Das sind hier Kaestchen mit uC und einer ganzen Menge an Programmieroptionen.

Man muss brav unter Abs Max bleiben und dabei auch Abblock-Cs und so nicht vergessen. Duerfen keine Spikes im Strom sein.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
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Joerg

Rainer Zocholl schrieb:

Verdopplung der Kapazität?

"Ein bisschen" und "ohne Strombegrenzung" stehen hier im Widerspruch.

Für Glühkerzenspeisung hatte ich immer etwa 10 grosse Monozellen parallel gelötet, IIRC sogar "normale" Zink-Kohle. Da ist nie irgend was negativ aufgefallen, das funktionierte Jahrelang.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

(Rolf_Bombach) 14.08.07 in /de/sci/electronics:

a) Warum? b) sind 6 Monate mit 2 Zellen und 3 Jahre mit einer Zelle nicht wirklich eine Verdoppeltung ;-)

Wieso? Auch ein bisschen Spannung über 0 Ohm gibt einen maximalen Strom. (Mal den Innenwiderstand der Zellen beiseite gelassen, sonst wären die Teile so sofort leer)

Hm, das eine waren AG13 das andere AAA Alkali.

Rainer

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Rainer Zocholl

Rainer Zocholl schrieb:

Da ist doch was faul. Wenn die Schaltung für 1.5V optimiert wurde, sollte das funktionieren. Eine grosse Batterie _ist_ prinzipiell eine Parallelschaltung vieler kleiner.

Sicher, aus falschen Annahmen folgt beliebiges. Es gibt keine Null Ohm Innenwiderstand, schon gar nicht bei elektrochemischen Zellen, siehe Elektrodenkinetik, Diffusion usw. Ausserdem, warum sollten dann beide Zellen leer sein?

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mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

V.a. diese kleinen Größen neigen in billigster China Qualität halt zum defektieren - oft mit Auslaufen verbunden. Hat mit normaler Funktion und Parallelschaltung an sich nix zu tun. Die andere würde aus ähnlichen NoName-Ursachen auch so bald ins Grab folgen. Rumtauschen müsstest Du sowieso. Und verschiedene seriell kann man auch nicht haben. Wenn Du 2 korrekte Bats einsetzt hält das hier ~doppelt so lang wie 1 korrekte. Es sei denn ein Gerätlein lebt >>10 Jahre von einer Batterie - wie ein MBO Taschenrechner hier aus der frühen Schulzeit noch mit echten deutschen Zellen auch: Er braucht für einen Sinus >1 Sekunde, aber dafür offensichtlich keinen Strom. Dann gehts langsam hauptsächlich um die Selbstentladung von Alkaline. Parallel wäre tatsächlich Unsinn. Nach 10 Jahren wurden die Bats einmal von ~1.45V aus nochmal aufgefrischt durch Reinhalten von 2 x 1.64V in-circuit ein paar Stunden. Kein Ende in Sicht.

=> Es geht allein um Qualität - v.a. Dichtigkeit & Korrosion - der Zellen.

Grüsse Robert

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robert

Völliger Unsinn, die schwächere Batterie liefert keinen Strom mehr, verbraucht aber auch keinen!

Gruss Ernst

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Ernst Schmidbauer

(Ernst Schmidbauer) 14.08.07 in /de/sci/electronics:

Wie bitte? Quelle? Rainer

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Rainer Zocholl

eben dies meinte ich mit dem vielen Flame den ich hier bekommen habe, obwohl ich genau weiss und mann kann es ja auch messen, dass die swächere aus der besseren dauernd was zieht, besonders bei einfachen primärzellen die sich irgendwann nicht mehr 'aufladen ' lassen wollen.

Aber das ist wohl so eine Art Glaubensfrage, so was wie Politik , entweder man ist dafür oder dagegen.

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Otto Sykora

Rainer Zocholl schrieb:

Ich kenne das aus den Baustellen-Blinklaternen. In denen sind in der Regel zwei große 6-Volt-Blockbatterien parallel geschaltet. Die Batterien halten ewig.

--
  Mit freundlichen Grüßen   | /"\  ASCII RIBBON CAMPAIGN  |
    Andreas Bockelmann      | \ /   KEIN HTML IN E-MAIL   |
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Andreas Bockelmann

Gruselig, aber irgendwie auch nett; mit irgendwelchen kaum Strom verbrauchenden Dingern sicher realisierbar...

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Da brauchts keine Quelle, das habe ich schon x mal so gemessen. Brauchst nur 2 Batterien mit leicht unterschiedlichen Spannungen über ein Amperemeter verbinden: es fliesst ein kurzer Ausgleichsstrom und dann nichts mehr. Und übrigens hat die Parallelschaltung den Vorteil, dass der Innenwiderstand der Spannungsquelle niedriger ist.

Gruss Ernst

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Ernst Schmidbauer

robert schrieb:

So ist das, leider geht die Unsitte umher immer höhere Spannungen zB bei Akkuschraubern zu verwenden nach dem Motto mehr ist besser. Da braucht nur eine Zelle etwas schwächer zu werden, dann wird sie bei Belastung ständig tiefentladen bzw sogar umgepolt... die defekte Zelle langt dann um den ganzen Akku komplett lahmzulegen. Hab schon überlegt alle Zellen parallel zu schalten und dann per Stepup-Konverter die 12V zu erzeugen.

Jens

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Jens Dierks

Otto Sykora schrieb:

Nun betreib doch keine Schwarzweissmalerei, es kommt doch wie immer auf den einzelnen Fall drauf an. Man sollte natürlich nicht unterschiedliche Akkutypen zusammen- schalten, wenn man eine völlig kaputte dazuschaltet ist man natürlich auch selber schuld. Was hier entscheidend ist, ist dass bei einer Parallelschaltung die Gefahr sehr viel kleiner ist, dass man einzelne Zellen kaputt macht. Wenn eine Zelle eine größere Selbstentladung hat, dann ist das gerade bei der Serienschaltung ein Nachteil, weil dann diese Zelle sich nach einiger Zeit entladen hat und dann beim nächsten Verwenden des Akkuschraubers diese garantiert umgepolt wird. Ein hoher Innenwiderstand geht bei der Serienschaltung natürlich auch zu Lasten des Gesamtakkus, während bei der Parallelschaltung die Zellen unterschiedlich belastet werden, was allerdings die Werte der Zellen eher angleicht. Bin zwar nicht wirklich ein Akkuexperte, aber es ist doch immer so, dass man keine Pauschalurteile fällen sollte.

Jens

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Jens Dierks

ja, sicher. Wenn man einen Grund hat und weiss warum man es tut und was für Nachteile es vielleicht haben kann, dann kann man eben was paralell zusammenschalten, zumindest vorübergehend.

Irgendwie dauerhaft irgendwelche Primärzellen paralell schalten nur mit dem Ziel 'es soll länger halten' ist jedoch meiner Meinung nach ziemlich 'suboptimales engineering' um es anständig auszudrücken. Man hat dann gar keine Kontrolle darüber was im Betrieb abläuft, ob shcwächere Zelle nur leicht schwächer ist , oder doch etwas mehr schwächer so dass sie dauernd nur als Verbraucher da steht.

Ja sicher, eine Batterie, also so ein Seriegebilde macht eben erst den wirklichen Problemen den Anfang, insbesondere bei Akkus und vor allem bei allen alkalischen, da bekommen eben vor allem die inneren Zellen mal was mit einem thermal runaway zu tun. Gut dann kann eben alles kaputt gehen , vielleicht wird dann alles mal hochohmig und der Strom hört selber auf zu fliessen weil eine Zelle umgepolt wurde.

Ich schalte auch öfter mal mehrere Akku Zellen paralell, und zwar die Cyclon reinblei Zellen. Dies um sie nach der Hersteller Vorschrift zuerst mal auf etwa gleichen Zustand zu bringen bevor ich sie zu Packeten zu 6 Zellen verbinde. Normalerweise aber überwache ich es etwas, schau gelegentlich ob nicht eine etwas warm wird etc.

Kürzlich habe ich 23 Zellen je 4.5Ah so zusammengehängt. Zuerst der Vorschrift nach alle zusammen mit 2.75V vorgeladen und dann abgehängt und einfach so stehen gelassen, 23 paralell. Ging gut , bis am abend am nächsten Tag etwas komisch roch in der Werkstatt. Eine der Zellen hat sich verselbständigt und obwohl es blei zellen sind, gab es wohl ein thermal runaway ganz von alleine. Klar irgendwo war die Zelle schon vielleicht etwas beschädigt oder so was, kann ja nicht hineinsehen. Aber 24h ging alles bestens, dann kam eben die starke überhitzung einer Zelle, die konnte man nicht mit Händen anfassen. Die überigen 22 Zellen haben da fleissig Heizleistung gespendet.

Bei allen Zellen und insbesondere allen Alkalischen Ni..& was Zellen sinkt ja die Klemmenspannung und Innenwiderstand mit steigender Temperatur rapide. Wenn da eine Spenderquelle zur Verfügung steht, fliesst maximum an Strom was die innenwiderstände erlauben. Damit wärmt sich alles noch weiter auf und der Gau kommt dann schon bald.

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Otto Sykora

Otto Sykora schrieb:

Bei wenigen Zellen gleichen sie sich eher an, was du unten beschreibst ist ja doch ein Extremfall...

Ok, das ist natürlich gut zu wissen. Das kann dann aber auch nur bei sehr vielen parallel geschalteten Akkus passieren, ansonsten bricht die Spannung ein wenig mehr ein und die Aufschaukelung wird gebremst. Sollte man dann bei 10 NiCd Akkus beim Akkuschrauber vorher mal durchrechnen, dazu bräuchte man nur die genauen Daten der Akkus.

Gruß Jens

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Jens Dierks

per

In einem Anflug akuter Makussigkeit hatte ich auch mal =C3=83=C2=BCber so= was nachgedacht, als ich an einem halbtoten Laptopakku (NiCd) sa=C3=83=C2=9F. Allerdings war mein Plan eher, von den 12 Zellen per Relais (FET ginge nat=C3=83=C2=BCrlich auch, aber die Dinger waren mir noch recht fremd) vi= er St=C3=83=C2=BCck in Reihe zu schalten, um bequeme 4 bis 5 Volt zu erhalten, und per Mikrocontroller automatisch leere Zellen durch volle ersetzen lassen. Von den 4 bis 5 Volt dann nat=C3=83=C2=BCrlich weiter mit Step-Up-Wandler= , wie Du schon sagtest.

Direkte Parallelschaltung von NiCd-Zellen finde ich nicht so den Hit, denn die Geschichte mit dem abgefackelten Bootsakku k=C3=83=C2=B6nnte (tr= otz der physikalisch ziemlich haneb=C3=83=C2=BCchenen Erkl=C3=83=C2=A4rungsversuc= he mit nie aufgetretenen Oszillationen) durchaus einen wahren Kern haben, da der Temperaturkoeffizient von den Dingern tats=C3=83=C2=A4chlich negativ ist.= Wie es bei LiIon aussieht wei=C3=83=C2=9F ich nicht, aber dort ist ja 3s3p durch= aus =C3=83=C2=BCblich, sollte also dort besser sein. Und 3V4 bis 4V3 sind ja = auch eine sch=C3=83=C2=B6ne Eingangsspannung (ich wei=C3=83=C2=9F, dass es auc= h mit 0,6V geht, auch mit >90% Effizienz...), da stehen dann nur noch die Str=C3=83=C2=B6m= e im Weg. Unter Volllast s=C3=83=C2=A4uft mein aktueller Laptop gut 50W, was i= mmerhin

17A bei Nennspannung einer Zelle sind. Dieses Modell hat einen 3s2p-Akku, interessant w=C3=83=C2=A4re die Frage, wie gro=C3=83=C2=9Fe Ve= rluste man mit einem dreiphasigen Wandler h=C3=83=C2=A4tte, dessen drei Eingangsphasen a= n getrennten 1s2p-Kombinationen h=C3=83=C2=A4ngen, nat=C3=83=C2=BCrlich mit= Ausregelung von Spannungsunterschieden.

Gru=C3=83=C2=9F, Michael Karche

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Michael Karcher

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