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Über dieses Thema wird immer wieder sehr intensiv diskutiert und es kursieren durchaus unterschiedliche Philosophien hierüber. Ich möchte deshalb an dieser Stelle einmal, ohne wissenschaftlich werden zu wollen, kurz und knapp die wichtigsten Fakten auflisten.

Natürlich kann man über dieses Thema ganze Bücher schreiben und das ganze mit ausschweifenden Erklärungen von chemischen Przessen und Formeln schmücken, aber das soll nicht der Sinn dieser Seite sein.

Parallelschaltung von Akkumulatoren.

Bei einer Parallelschaltung von Akkumulatoren werden sowohl die Plus-, als auch die Minuspole direkt miteinander verbunden. So addieren sich  die Kapazitäten der parallel geschalteten Akkus, während die Spannung des Akkupacks der Klemmenspannung der Einzelzellen entspricht:

Parallel

Es wird sehr häufig davon gesprochen, dass man Akkus nur parallelschalten soll, wenn sie absolut identische Eigenschaften haben. In diesem Zusammenhang werden dann z.B. das Alter der Akkus, oder auch die Kapazität genannt, anderenfalls würden sich die Akkus gegenseitig "herunterziehen", "aufschwingen" oder was man da so manchmal liest/hört....

Es sei an dieser Stelle einmal ganz deutlich erwähnt, dass diese Thesen so nicht haltbar sind. Die einzigen Eigenschaften, die identisch sein müssen, sind der Akkutyp (Blei, LiFePO4, Lion etc.) bzw. die Zellspannung!

Ersteres erklärt sich schon durch die sehr unterschiedlichen Nennspannungen der verschiedenen Typen, sowie der unterschiedlichen Innenwiderstände. Aber auch Akkus mit identischer Chemie können ja durchaus unterschiedliche Zellspannungen und/oder Innenwiderstände haben, z.B. bei einem teilweise entladenen oder etwas älteren, aber sonst noch intakten, Akku:

Parallel 12.6 12.8

In diesem Fall wird sich am Knotenpunkt zunächst die niedrigere Spannung einstellen. Gleichzeitig wird, im Leerlauf, der Akku mit der niedrigeren Spannung von dem mit höherer Spannung geladen. Bei geringen Spannungsunterschieden ist das völlig unbedenklich, weil der Ausgleichsstrom, der von einem Akku in den anderen fließt, nicht allzu groß sein wird. Bei größeren Potentialunterschieden jedoch, kann durchaus ein zu hoher "Ladestrom" in den Akku mit niedrigerer Spannung fließen und diesen beschädigen. Wenn der Unterschied ausgeglichen ist, stellt sich am Knotenpunkt eine Spannung ein, die irgendwo zwischen diesen beiden Werten liegt. Um diese "Ausgleichsladung" beim Zusammenschalten zu unterbinden, ist es daher lediglich ratsam, die Akkus vor dem Zusammenschalten separat auf die gleiche Spannung zu laden.

(Dieser "Ausgleichsladevorgang" ist übrigens der Hauptgrund, warum nicht aufladbare Batterien in einem elektrischen Gerät immer als kompletter Satz erneuert werden müssen. Der "Ladevorgang" erzeugt in den schwächeren Batterien einen Überdruck und es kann im schlimmsten Fall zu einer Explosion kommen)

Vorausgesetzt, zwei Akkus haben ein unterschiedliches Alter, betrachtet man also zunächst einmal jeden Akku für sich. Sofern diese technisch noch in Ordnung sind, d.h. beide erreichen im geladenen Zustand noch annähernd die gleiche Spannung und halten diese im Ruhezustand auch in etwa gleich lange, bestehen wirklich keine Gründe, diese nicht parallel zu schalten, auch wenn die Kapazität des älteren Akkus schon nachgelassen hat. Die Aussage, dass der schlechtere Akku den besseren beschädigt, oder sogar beide Akkus zerstört werden können, ist -mit Verlaub- dummes Zeug.

Etwas anderes ist es, wenn einer der beiden Akkus sich deutlich schneller selbst entlädt, als der andere. Dann nämlich entlädt sich der bessere Aku ebenfalls recht schnell, weil er den schlechteren lädt. Zerstört wird der bessere aber dadurch auch nicht! Ebenso ist es natürlich Unsinn, einen wirklich defekten Akku parallel zu einem intakten Akku zu schalten, aber das versteht sich wohl von selbst.

Unterschiedliche Akkukapazitäten, bei gleichen Spannungen, wirken sich, entgegen einer weit verbreiteten Meinung, überhaupt nicht negativ aus, da sich die Kapazitäten lediglich addieren:

Parallel 160 100

Es es fließen auch nicht, wie leider häufig behauptet wird, bei angeschlossener Last ständig irgendwelche Ausgleichsströme. Ausgleichsströme fließen nur, wenn unterschiedliche Spannungen an den Klemmen liegen, aber das ist ja nicht der Fall, weil durch die Parallelschaltung gleiche Klemmspannungen erzwungen sind. Im Leerlauf gelten dann genau die gleichen Ausagen, wie oben, bei gleich großen Akkus. Unterschiedliche Kapazitäten haben aber damit nichts zu tun.

Nun gibt es noch das Argument, dass bei gleichmäßigem Strom, z.B. 100 A, der 100 Ah Akku nach 1 Stunde am Ende wäre (bei angenommener 50%iger Entladung), während der andere noch eine verfügbare Restkazität von mindeststens 110 Ah hätte, weil der Strom aus beiden Akkus gleichmäßig entnommen würde. Auch das ist nicht richtig; denn die  Stromentnahme ist nicht 1:1 auf die beiden Akkus verteilt, sondern wird durch die unterschiedlichen Innenwiderstände der Akkus geregelt, d.h. unterschiedlich große Akkus geben bei Parallelschaltung unterschiedlich hohe Ströme ab. Wenn der Entladevorgang also zwischenzeitlich unterbrochen wird, haben beide Akkus den gleichen SoC (SoC = State of Charge/Ladezustand).

Das ganze gilt jedoch nur, wenn die Entladerate (C = das x-fache der Nennkapazität) gleich ist. Davon ist aber auszugehen, denn wir sprachen ja oben schon vom gleichen Akkutyp. Hat einer der beiden Akkus eine höhrere C-Rate, ist dies auf den geringeren Innenwiderstand zurückzuführen. Dann gibt dieser Akku natürlich auch proportional mehr Ladung ab, die im Ruhezustand wieder ausgeglichen wird, sofern die Zellspannungen (nicht die Klemmenspannungen) unterschiedlich sind.

Reihenschaltung von Akkumulatoren:

Im Gegensatz zur Parallelschaltung, addieren sich bei einer Reihenschaltung die Spannungen, die Kapazität entspricht der der Einzelzellen.

Serie

Bei einer Reihenschaltung ist es ausgesprochen wichtig, dass die Akkus vom gleichen Typ sind. Anderenfalls würden, wenn die Akkus unterschiedliche Spannungen haben, die mit der niedrigeren Spannung regelmäßig überladen. Im Umkehrschluß wird die gewünschte Akkupackspannung nicht erreicht, bzw. vorzeitig unterschritten, so dass eventuelle Schutzeinrichtungen vorzeitig abschalten

Noch wichtiger ist bei einer Reihenschaltung von Akkus jedoch, dass die Kapazitäten identisch sind. Sofern eine der in Reihe geschalteten Batterien eine geringere Kapazität hat, ist diese -logischerweise- als erstes entladen. Wird nun weiter Strom entnommen, kehrt sich Polarität dieses Akkus um, was ihn unweigerlich zerstört. Im schlimmsten Fall kann der Akku explodieren.

 

 Fazit:

Parallelschaltungen von Akkus gleicher Chemie sind, vorausgesetzt beide sind noch technisch intakt und haben aufgrund des Alters lediglich unterschiedliche Restkapazitäten, völlig unbedenklich, ebenso wie das Parallelschalten unterschiedlich großer (aber technisch noch intakter) Akkus vom gleichen Typ! Der Spruch, dass bei einer Parallelschaltung das "schwächste Glied" die Leistung bestimmt, ist wirklich nicht zutreffend!

Reihenschaltungen dagegen müssen mit Akkus gleicher Spannung und gleicher Kapazität erfolgen, da ein schwächerer oder kleinerer Akku schneller entladen ist, sich dessen Polarität bei weiterer Stromentnahme umkehrt und er dadurch zerstört wird!

 

 

 

 

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