Akku-FAQ
Ladeverfahren
Konstantstromladung
Eignung für Zellentypen: NiCd?, NiMH
Hier wird über den gesamten Verlauf der Ladezeit ununterbrochenen mit einem konstanten, definierten Ladestrom I geladen. Das Verfahren findet nur noch in älteren Ladegeräten, die entweder nach Zeit oder Temperatur abschalten bzw. manuell abgeschaltet werden müssen Anwendung. Alte und einfache Ladegeräte verwenden zur Strombegrenzung meist Glühlampen, wie z.B. der legendäre Titan-Glühbirnen-Lader von 1975, der u.a. bei bei Patrick Kuban besondere Anerkennung findet.
Diagramm: Konstantstromladung
Impulsstromladung
Eignung für Zellentypen: NiCd?, NiMH
Der Ladestrom ist wie beim zuvor genannten Ladeverfahren zeitlich konstant jedoch periodisch kurzeitig unterbrochen, beispielsweise zur näheren Bestimmung der Ruhespannung. Weiterhin ermöglicht die Methode mit gepulsten Strömen eine etwas höhere Laderate als bei der normalen Konstantstromladung vorgesehen wäre. Das Ladeverfahren ist eine vereinfachte Methode der (patentierten) Reflex-Ladung, eignet sich jedoch sowohl für Schnell- als auch Langsamladung.
Diagramm: Impulsstromladung
Reflexladung
Eignung für Zellentypen: NiCd?, NiMH
Diese Art des bereits in den späten 60er Jahren patentierten Ladeverfahrens zeichnet sich neben der herkömmlichen Ladestromunterbrechung durch einen sehr kurzen aber hohen Entladeimpuls aus. Das Verfahren findet vor allem bei hohen Ladeströmen Anwendung. Ziel ist es, die bei Schnellladung eintretende unerwünschte Sauerstoffbildung an der positiven Elektrode weitestgehend zu unterbinden. Die Sauerstoffblässchen bewirken einerseits einen hohen Zellendruck und der damit verbundenen Erhitzung sowie einen erhöhten Innenwiderstand, da durch die Blasen die Reaktionsoberfläche der Elektrode abnimmt. Daher eignet sich das Ladeverfahren auch für Zellen deren Nickelelektroden nicht gesintert sind (also auch für Zellen, die nicht als schnellladefähig gekennzeichnet sind). Ferner unterbindet die Lademethode (hauptsächlich zurückzuführen auf den hohen Ladestrom) die Bildung von Cadmiumkristallen auch bei nur teilentladenen NiCd?-Zellen, so dass der Innenwiderstand gering bleibt und Spannungsabfälle bei der Entladung (lazy battery effect oder ugs. Memory-Effekt) vermieden werden. Bei geringeren Ladeströmen erscheint jedoch der Sinn von Reflexladung zweifelhaft.
Diagramm: Reflexladung
Konstantspannungsladung
Eignung für Zellentypen: Pb, Li-Ion
Diese Art der Lademethode kennzeichnet nicht einen konstanten Ladestrom sondern eine zeitlich konstante Spannung. Diese Spannung ist exakt auf die Ladeschlussspannung des angeschlossenen Akkumulators einzustellen. Weiterhin ist der (meist auf dem Akku angegebene) maximale Ladestrom, die Strombegrenzung, einzustellen, um unzulässige Spitzen bei Ladebeginn zu vermeiden. Mit den zuvor getroffenen Einstellung ist eine Überladung des Akkumulators ausgeschlossen, da der Ladestrom automatisch - der Akku verhält sich wie ein zunehmender ohmscher Widerstand - mit der Zeit stetig abnimmt.
Diagramm: Konstantspannungsladung
Bitte beachten: Die meisten handelsüblichen Ladegeräte für Bleiakkus haben keine Einstellmöglichkeiten für Spannung und Strombegrenzung. Es dürfen nur Akkumulatoren mit der entsprechenden Spannung angeschlossen werden. Das Laden eines 6V-Bleiakkumulator an einem 12V-Gerät oder umgekehrt ist zu unterlassen. Ferner darf die Strombegrenzung des Gerätes, die des Akkus nicht überschreiten. Dies kann u.U. bei Anschluss einer kleinen Moped-Batterie an ein Gerät für Auto-Batterien der Fall sein. Zudem weisen vielen Geräte zur Reduzierung der Ladezeit erhöhte Ladeschlussspannungen auf. Erst dadurch wird eine Überladung ermöglicht. Während die aus der Überladung resultierende charakteristische Gasung durch Nachfüllen mit destilliertem Wasser bei offenen Bleiakkumulatoren ausgeglichen werden kann, ist der Wasserverlust bei den wartungsfreien Blei-Gel-Verwandten i.d.R. nicht auszugleichen. Gasung tritt auch schon bei teilgeladenen Akkumulatoren auf, so dass von einer Schnellladung bei wartungsfreien, abgeschlossenen Pb-Gel-Zellen auf Dauer abzusehen ist.
Aufgrund der starken Schwankung der Ladeschlussspannungen bei NiCd?/NiMH-Zellen eignet sich das Verfahren nicht für diese Typen. Ladeschlussspannungen (Auswahl)
- Blei-Säure, Blei-Gel: 2,25 - 2,30V/Zelle (bei einem 12V Akkumulator entsprechend 13,5 - 13,8V)
- Lithium-Ionen: starke Variation je nach Zellentyp (abhängig von Elektrodenmaterial und Elektrolyt), meist 4,1 - 4,2V; Tadiran: 3,40V. Bei den mittlerweile seltenen Typen ohne integrierte Überwachungselektronik ("Watchdog") sind diese Werte (Datenblatt) strikt einzuhalten!