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Immer wieder finde ich in Foren den Vergleich von Zellen verschiedener Kapazitäten bei möglichst gleicher Belastung und unterschiedlichen Beobachtungen, Dann werden, wegen unterschiedlicher Hersteller - meist vorschnell - Schlüsse gezogen.
Nun einige grundsätzliche Zusammenhänge der Batterien, die ohne hochwissenschaftliche Beleuchtung etwas Aufklärung geben sollen und eine vorschnelle Verdammnis vermeintlich “schlechter” Zellen zu vermeiden.
- Der Innenwiderstand der Zellen
Dieser hängt zum einen von der Herstellungstechnologie ab und wird mit höchster Sicherheit von Hersteller zu Hersteller, aber auch von Charge zu Charge unterschiedlich sein, da selbst ein und derselbe Hersteller nicht für 100%ige Gleichheit seiner Produkte über den gesamten Produktionszeitraum garantiert. Streuungen von +/- 10% in der chemischen Komposition der Zellkomponenten sind selbst entsprechend DIN (oder heute prEN) zulässig.
Weiterhin ist der Innenwiderstand direkt proportional zu Zellenfläche. Das bedeutet z.B. wenn man eine 1800er Zelle fliegt, so wird diese bei gleichem Flugverhalten stärker belastet, als eine 2100er. (dabei gleicher C- Wert 12C, 15C, 20C) vorausgesetzt. Denn auch dieser Wert ist ein Indikator für die Belastbarkeit der Zellen. Hierbei spielt die tatsächlich wirksame Fläche der Zellen eine erhebliche Rolle. Eine glatte Oberfläche wird hier vergleichsweise mit dem Faktor “1” angesetzt. Mit der Zeit wurden Technologien entwickelt, die Oberfläche der Zellen “rau” zu machen. Damit stieg die wirkliche/ nutzbare Oberfläche der Zellen zu ihren geometrischen Dimensionen an. Dies merken wir an den immer grösser werdenden “C- Werten”.
- Innenwiderstand und Temperatur
auch hier gibt es wieder eine proportionale Abhängigkeit. Je höher der Innenwiderstand ist, desto höher wird auch der Temperaturanstieg an der Zelle, da hier mit P=I²*R die umgesetzte Leistung in der Zelle steigt, und zwar QUADRATISCH mit dem Strom, bei höheren Leistungsanforderungen durch das Modell, oder bei exakt identischen Flugverhalten nur linear. Fazit: der kleinere Akku wird bei gleicher Leistungsentnahme immer wärmer!!
- Die Alterung
egal welcher Zellentyp, jede Batterie verändert sich während ihres Lebens in chemischer Hinsicht! Dabei vollziehen sich im inneren der Zellen chemische Umwandlungen der chemisch aktiven Komponenten. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um kristalline Umwandlungen, wodurch die aktive Zellfläche verringert wird. Und da die Fläche kleiner wird, steigt wiederum der Innenwiderstand der Zellen. Diesem Effekt wird durch gezielte “Regenerierungszyklen”, meist ein drei bis fünfmaliges vollständiges Laden und entladen der Zellen, entgegengewirkt. Hierdurch lassen sich chemische Veränderungen der Zellen in einem gewissen Grade rückgängig machen, Wobei es vorteilhaft ist Ladegeräte zu benutzen, die dem eigentlichen Ladestrom eine Wechselspannungskomponente aufprägen können, da der Wechselstromanteil in der Lage ist, Kristallstrukturen “aufzubrechen”. Dies wird vor allem in der Industrie angewendet, z.B. bei Pufferstationen in der Energiewirtschaft, der Telekommunikation und auch in der Luftfahrt. Leider sind solche Ladegeräte extrem teuer und auch für uns Modellbauer kaum erhältlich - ich kenne persönlich kein Amateurgerät, das diese Funktion besitzt.
- Die Temperatur selbst
siehe meine erste Seite zu den Batterien. Die versprochenen Messungen dazu, an mindestens zwei Batterietypen folgen in den nächsten Wochen - wobei ich hoffe, meinen Kühlschrank entsprechend genau zu betreiben.
Damit: seit gut zu den Batterien, und vergleicht wirklich nur, was sich auch vergleichen lässt, gleiche Kapazität, gleicher Hersteller, gleiche Überlastklasse (C- Wert). Somit kommen wir zu einigermassen vergleichbaren Werten, die wirklich eine Aussage über die Qualität einzelner Hersteller bieten können, ob nun low price oder high end!
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