Die 3 aktuell verfügbaren Typen

Der Klassiker

Er führt die überschüssige Energie aus einer Zelle über einen oder mehrere Widerstände in Form von Wärme ab.

Dieser Typ imitiert damit das Verhalten eines Akkupacks aus NiMh Zellen, dieser Zellentyp ist gegen geringe dauerhafte Überladung immun und baut überschüssige Ladung durch Wärmeabgabe ab. Deshalb konnte man bei geringen Ladeströmen bei diesem Zelltyp auf Balancer verzichten.

Der Akkupack wird bei diesem Typ nur ausgeglichen (gebalanced), wenn die Ladeschlusspannung erreicht und für eine gwisse Zeit gehalten wird (auf LADEN folgt eine längere ABSORBTION).

Der Wirkungsgrad der Aufladung wird um so schlechter, je unterschiedlicher die Zellen im Pack sind, da der Ausgleich um so länger dauert und damit mehr Wärme abgegeben wird.

Die Wärme führt wiederum zu einer höheren Alterungsrate, da es gerade Lithium Ionen Zellen eher frisch mögen - aber wiederum auch nicht zu kalt.

Das Standardmodell

Durch eine Kombination aus Spulen und Kondensatoren mit einem IC ist es heutzutage möglich die überschüssige Energie aus einer Zelle, in eine andere Zelle zu transferieren.

Auch bei diesem Typ wird der Akkupack nur ausgeglichen, wenn die Ladeschlusspannung erreicht und für eine gewisse Zeit gehalten wird (auf LADEN folgt eine längere ABSORBTION).

Die Wärmeentwicklung ist deutlich geringer und es können auch größere Energiemengen tranferiert werden, da nur ein geringer Bruchteil als Verlustwärme anfällt.

Damit entfällt die zusätzliche Alterung der Lithium Zellen durch diese Wärmequelle.

Der Aktive

Dieses Modell arbeitet zumeist zwischen 25% und 100% des Spannungsbereiches der Zellen, viele können ohne Anpassungen für Zellen mit Nennspannungen von 2,5V bis 4,3V eingesetzt werden.

Der Wirkungsgrad liegt im vergleichbaren Bereich des Standardmodells, die Verlustwärme kann hier also nahezu vernachlässigt werden.

Der Vorteil besteht im Wegfall der Notwendigkeit die Zellen bis zur Ladeschlussspannung aufzuladen und dann auch noch eine Absorbtionsphase für den Ausgleich zu benötigen.

Ein Akkupack kann also auch dann jederzeit ausgeglichen werden und bleiben, wenn er über Monate oder Jahre hinweg niemals zu 100% aufgeladen wird.

Erst mit diesem Modell ist es aktuell möglich eine sehr lange Nutzungsdauer für einen Lithium Akkupack zu erzielen, da gerade die Ladung von 80% auf 100% den größten Alterungsstress auf die Zelle ausübt.

Da ich von jeder Lieferung immer einen Satz Zellen teste (aktuell 12 Stück) habe ich hier einen Versurchsaufbau mit 12 Zellenblöcken im Auslieferungszustand und 1 aufgeladenen Block. Die Blöcke von 1 bis 6 sind "leer", dann der aufgeladene Block und dann wieder von 8 bis 13 "leere" Blöcke.

Dieses Exemplar ist so empfindlich, dass es nicht nur sofort damit beginnt Energie von Block 7 in die Blöcke 6 und 8 zu übertragen, sondern auch gleich von 8 in 9 und von 6 in 5.

Der Ladungsunterschied beträgt hier 4,15V in Block 7 zu 3,78V in den anderen Blöcken. Das entspricht ca. 1/3 der Kapazität und wird innerhalb von 24h ausgeglichen sein. Das ist ein extremes Beispiel, im normalen Betrieb wird die Differenz zwischen den Blöcken niemals so hoch sein - außer es sind Zellen in den Blöcken defekt.