Ungleiche Akku-Entladung

[pam]

Ich habe mir neue Akkus gekauft. Obwohl alle die selbe Kapazität haben und von mir vollgeladen in eine Lichterkette wwingebaut wurden, liess diese sehr schnell an Leistung (Helligkeit) nach. Von den 3 AA-Akkus ist jedoch nur eine entladen. Ist das normal oder ist der akku kaputt?

[der mit den kurzen Armen]

Es gibt durchaus auch bei Akkus Produktionsfehler. Eine Kette ist nur so gut wie ihr schwächstes Glied und das ist eben der eine Akku.

[BernhardS]

Kann das Ladegerät Akkus testen oder refreshen?

[anders]

Vermutlich ist die Lichterkette gar nicht zum Betrieb mit NiMH-Akkus vorgesehen, sondern für Primärzellen (Zink-Kohle oder Alkali-Mangan).
Die Akkus haben eine Spannung von 1,2V, während die Primärzellen nominell 1,5V bringen.
Das bedeutet, dass die Akkus bestenfalls eine Spannung bringen, bei der die Primärzellen fast schon erschöpft sind.
Wenn dann noch eine der NiMH-Zellen schwächelt, wird es schnell sehr knapp für den Betrieb von weissen LED, die -je nach Typ- etwa 3V +/- 0,2V brauchen und noch ein paar Zehntel Volt für den Vorwiderstand.

Natürlich ist es auch möglich, dass du tatsächlich einen schlechten Akku erwischt hast. Besonders bei billigst Angeboten muss man mit Qualitätsmängeln rechnen.
Auch haben manche NiMH Akkus eine hohe Selbstentladung. Das ist zwar im Laufe der letzten Jahre besser geworden, aber wenn du Pech hast, sind nach einer Woche schon 10% der Kapazität weg.
Deshalb sollte man die Akkugruppe immer zusammenhalten und nach dem Aufladen nicht zu lange mit der Verwendung warten.

[pam]

Das Ladegerät zeigt mir kurz nach dem einlegen der akkus den Ladestand in % an und hält bei 100% den Ladestand bis ich die akkus entferne. Die drei Akkus mit 2850 Ah waren nicht die billigsten (12,00 €). Auf der Lichterkette steht: 300L, 3V/15mA.
Ich wundere mich nur darüber, dass Batterien an der Lichterkette immer alle 3 komplett leer sind, bei den Akkus aber nur einer. Laut Ladegerät liegen die beiden andeeren akkus bei 80%.

[BernhardS]

Wieviele LED hat die Lichterkette denn? Hoffentlich keine 300 - Scherz. Ist 300 die Länge?
Kann es sein, daß das einfach ein bißchen reichlich für Batteriebetrieb ist?

Bei Überlastung einer Serienschaltung von Batterie-/Akkuzellen stirbt die schwächste Zelle. Nichts neues.
Ich hab in die Batteriekästchen der inzwischen zahllos vorhandenen LED-Ketten jeweils einen Widerstand eingelötet. Viel angenehmeres Licht und die Batterien halten wesentlich länger.

[anders]

Ich wundere mich nur darüber, dass Batterien an der Lichterkette immer alle 3 komplett leer sind, bei den Akkus aber nur einer. Laut Ladegerät liegen die beiden andeeren akkus bei 80%.

Durchaus möglich, dass dieser eine Akku, der immer schon der schwächste war, bei einer Tiefentladung ruiniert wurde.
Wenn zwei Akkus noch 1,2V hatten, und bei z.B. 2,8V noch Strom durch die LEDs fliesst, kann der dritte Akku nur noch 0,4V gehabt haben.
NiMH-Akkus nehmen solche Tiefentladungen (unter 0,9V) sehr übel und verlieren stark an Kapazität.
Die genauen Gründe dafür kenne ich nicht, aber ich vermute, dass die Wasserstoffspeicherlegierung der negativen Elektrode elektrolytisch angegriffen wird und zerbröselt.

[BernhardS]

NiMH Akkus vertragen eine Entladung auf nahezu Null eigentlich schon. Was sie überhaupt nicht vertragen ist die Entladung in einer Reihenschaltung, bei der die schwächste Zelle umgepolt wird.
Wenn der falsch gepolte Strom wenige Prozent der Kapazität betragen hat, dann wird die Zelle für so harmlose Anwendungen wie diese Lichterketten noch verwendbar sein. Die hat dann aber schon merklich weniger Kapazität und wird die gedachte Zyklenzahl auch bei bester weiterer Pflege nicht mehr erreichen.
Entscheidend ist ob beide Elektroden umgepolt wurden oder nicht. Also ob die Spannung rund -0,4V oder -1V erreicht hatte.
Okay, das wird kaum jemand in der Praxis so messen. Ich meine ja nur (bin der Chemiker hier).
Kurz: Nach dem Umpolen beider Elektroden ist der NiMH Akku bereits beim ersten Versuch irreversibel defekt.

[anders]

Was sie überhaupt nicht vertragen ist die Entladung in einer Reihenschaltung, bei der die schwächste Zelle umgepolt wird.

Polaritätsumkehr vertrugen schon die NiCd-Zellen nicht, sondern entwickelten interne Kurzschlüsse. Vermutlich haben bei der Wiederaufladung Cd-Dendrite den Separator durchstossen.
Man konnte diese Kurzschlüsse mit vielen Ampere (Autobatterie kurz angetippt) zwar ausbrennen, aber das hat nicht lange gehalten. Nach der nächsten oder übernächsten Entladung war der Kurzschluss wieder da.

Nach meiner Beobachtung lassen die NiMH Zellen schon bei Tiefentladung ohne Polaritätsumkehr Federn, während dieser Zustand bei NiCd für die Lagerung ja geradezu optimal war.
Wir haben hier etliche LED-Kerzen, in denen NiMH-Zellen, die für den CD-Player nicht mehr taugen, ihr Gnadenbrot fristen.
In diesen LED-Kerzen ist eine einzige AA-Zelle, die über eine Art Joule-Thief die Spannung für die weisse LED und den IR-Fernbedienungsempfänger sowie den eingebauten µC für Flackerlicht liefert.
Die Zellen werden in diesen Kerzen bis zum "letzten Funken" (Kurzschlussstrom <10mA) entladen, wobei wegen der Einzelzelle keine Polaritätsumkehr möglich ist.
Ihre Kapazität lässt dabei schon nach vllt 10 oder 20 Zyklen deutlich nach.