Hi,
also etwas genauer zu dem Thema.
Frage: Warum sollten wir die LiPo-Packs überhaupt ausgleichen?
Antwort: Wenn ein Akkupack bis zur Ladeendspannung (die eine Summe der zulässigen Spannungen aller in Akkupack befindlichen Zellen darstellt) vollgeladen ist und die einzelnen Zellen eine ungleiche Spannung haben, bedeutet es, dass manche Zellen zu wenig (was nicht schädlich ist), aber auch zwangsläufig andere zu viel Spannung aufweisen. Deswegen, um die Beschädigungen (die im Extremfall zur Brand führen können) zu vermeiden, ist das Balancieren notwendig.
Wie beschrieben ist uns die Debalancierung der Zellen im (teil)entladenen Bereich egal. Kann nichts Schlimmes passieren. Bevor wir das hier vertiefen, kommen wir noch zur Technik:
Zellen aller Typen in entladenem Zustand debalancieren sich IMMER. Auch die NiMH oder NiCd. Nur diese Akkupacks balancieren sich automatisch, weil die Chemie der Zellen auf eine Überladung nicht überempfindlich ist und die Zellen, die als erstes im Akkupack voll geworden sind, werden so lange überladen, bis die anderen auch bis zum Ende vollgepumpt sind (Vollerkennung durch delta-Peak). Leider ist die Physik der LiPos (und nicht wie bei den anderen Zellentypen die Chemie) anders. Es gibt keine chemisch begrenzte Spannung, sondern je länger wir laden, desto höher steigt die Spannung. Die 4,20 V sind auch nur ein guter Kompromiss und in keinem Fall eine „magische Sicherheitsgrenze“. Ebenso Gut könnten wir unsere Akkupacks bis auf beispielsweise 4,35 V (nicht gleich aufschreien) oder „nur“ auf 4,00 V laden. In beiden Fällen werden wir Vor- und Nachteile haben. Im ersten Fall wird uns etwas mehr Energie zur Verfügung stehen (aber nicht wirklich viel), dafür aber bezahlen das die Zellen mit ihrer Lebensdauer. Im anderen Fall werden wir deutlich weniger Energie haben und eine (wenn auch nur) geringfügig verlängertes Lebensdauer. Mit den 4,20 V haben wir es mit einem vernünftigen Kompromiss zu tun. Ich schreibe es, um den Mit über den sofortigen Zellentod nach Überschreitung der 4,20 V Grenze zu entschärfen. Nun gehen wir weiter – ein Akkupack debalanciert sich bei der Nützung immer weiter, die ständig zu höheren Spannungen geladenen Zellen altern immer schneller und irgendwann überhitzen die überladenen Zellen, dehnen sich aus und dann kann es schon gefährlich werden.
Hier steht nun, was passieren kann, wenn wir debalancierte Akkupacks laden. Und was passiert beim Entladen?
Gehen wir davon aus, dass wir einen korrekt balancierten Akkupack entladen. Wie immer in der Technik, können alle Zellen, die in der Produktion Fertigungstoleranzen unterliegen, nicht zu 100 % identisch sein. Die Chemikalien, Oberflächen der Elektroden, elektrischen Verbindungen der Gehäuse, Isolatoren und dann schlussletztendlich die Verbindungen im Akkupack selbst – alles das führt dazu, dass vollgeladene und in dem Zustand ausgeglichene Akkupacks beim Entladen zu gewissem Drift der Einzellzellen führen. Wenn wir es mit einem guten Akkupack (in dem die Zellenunterschiede sehr gering sind) zu tun haben und dann ohne zu balancieren aufladen, werden die Zellen nach einmaligen Volladen keine oder kaum messbare Differenzen haben. Wenn aber so ein Akkupack im entladenen Zustand balanciert wird und erst dann aufgeladen, werden wir annährend solche Unterschiede feststellen, die wir im entladenen Zustand ausbalanciert haben. Also führt die Balancierung entladener Zellen de facto zur Debalancierung! Pulsar-EQUAL hat eine Spannungsgrenze, ab der erst die Zellen balanciert werden. Die Grenze wird nur in bestimmten Fällen unterschritten („eingebaute“ Fuzzy-Logic) – aber hier kommt man in den Bereich, der nicht unbedingt klar auf dem Teller der Konkurrenz serviert werden sollte
Man könnte hier noch deutlich in die Tiefen der Technik einsteigen. Vor allem in die Grenzen und Gefahren der extremen Debalancierung im entladenen Zustand. Aber ich denke, dass ich hier schon etwas Klarheit in die Materie hereingebracht habe.
Gruß Piotr
pp-rc Modellbau