Der Innenwiderstand der Batterie / des Akkumulators - ein wichtiger Parameter der Stromquelle

Was ist der Innenwiderstand von Batterien / Akkus?

Wie bereits in unserem Glossar erklärt, bestimmt der Innenwiderstand in Batterien und Akkus den eigenen Widerstand der Zelle. Jede Batterie und jeder Akku verhält sich in gewissem Maße wie ein standardmäßiger Widerstand, wobei der durch sie fließende Strom einen bestimmten Spannungsabfall verursacht. Je größer der Widerstand der Batterie ist, desto größer ist der Spannungsabfall, und in der Folge ist die Spannung, die physisch an unserem Empfänger ankommt, immer niedriger als die Spannung, die an der Batterie außerhalb des Geräts (ohne Last) gemessen wird.

Diese niedrigere Spannung während des Betriebs wird für uns von großer Bedeutung sein. Ein typisches Gerät verweigert schließlich den Betrieb, wenn die Spannung auf ein bestimmtes, entsprechend niedriges Niveau sinkt, sodass eine Batterie mit hohem Innenwiderstand möglicherweise vorzeitig den Betrieb verweigert. Darüber hinaus hängt in vielen Geräten die Qualität des Betriebs eines bestimmten Geräts vom Spannungsniveau ab (bei höherer Spannung arbeiten Geräte oft mit mehr Leistung - Motoren laufen schneller, Taschenlampen leuchten heller, Spielzeuge fahren schneller usw.). 

Batterien mit höherem Innenwiderstand, selbst wenn sie die gleiche Kapazität in mAh aufweisen, erzeugen während der Entladung einen höheren Spannungsabfall an den Polen - gemäß dem Ohmschen Gesetz. Selbst neue Batterien oder Akkus unterscheiden sich in diesem Parameter. Darüber hinaus ist der Anstieg des Innenwiderstands ein natürliches Phänomen bei der Nutzung von Akkus und Batterien im Laufe ihrer Abnutzung und Entladung. Was sehr wichtig ist, dieser Parameter verschlechtert sich sogar bei unbenutzten Akkus - es ist eines der Symptome des Alterns der Zelle. Dies ist ein sehr negatives Phänomen, da es sehr oft zu einem vorzeitigen und unerwarteten Ausschalten des verwendeten Geräts führt. Energieverluste, die mit dem Innenwiderstand der Batterie verbunden sind, werden in Form von Wärme direkt an der Batterie und ihren Kontakten abgegeben. Ein hoher Innenwiderstand kann zu einer Überhitzung von Akkus und Batterien in anspruchsvollen Geräten führen - z.B. in Blitzlichtern. Im Allgemeinen ist die Schlussfolgerung, dass je niedriger der Widerstand, desto besser. Ein Akku oder eine Batterie mit niedrigem Innenwiderstand kann effektiv und sicher höhere Stromwerte abgeben.

Neben der Kapazität ist dies einer der wichtigsten und bedeutendsten Parameter, die die Leistung von Batterien oder Akkus bestimmen, dessen Existenz nicht allen bewusst ist.

Wie überprüfen wir den Innenwiderstand unserer Batterien oder Akkus?

Das von verschiedenen Herstellern verwendete Messverfahren ist nicht einheitlich, und die in den technischen Datenblättern angegebenen Widerstandswerte sind normalerweise nicht vergleichbar. Daher ist es ratsam, solche Messungen selbst durchzuführen.

Ein typisches Messverfahren besteht darin, (A) die Spannung der Zelle zu messen, die mindestens zur Hälfte aufgeladen ist, unter stabilen, wiederholbaren Bedingungen (mit geringer Last oder ohne Last), und sie dann (B) mit einem zusätzlichen, definierten Stromwert zu belasten und schnell (in der Regel innerhalb von maximal einigen Sekunden) den Spannungswert erneut abzulesen (C). Die Differenz der gemessenen Spannungen A-C geteilt durch den Wert der zusätzlichen Last - Strom B gibt uns den Wert des Innenwiderstands der Zelle.

Die erhaltenen Ergebnisse können selbst bei derselben Batterie je nach Ladezustand der jeweiligen Zelle variieren (die höchsten, schlechtesten Ergebnisse werden bei entladenen Zellen erzielt). Sie werden auch normalerweise umso höher (schlechter), je höher die Last / der Strom B ist, den wir zur Messung verwenden oder später den Spannungsabfall (C) messen.

Daher ist es sehr wichtig, dass das Verfahren bei jedem Vergleich dieser Werte gleich ist.

Eine eigenständige, "manuelle" Messung des Innenwiderstands kann mühsam sein, daher kommen hier Ladegeräte zur Hilfe, die solche Messungen automatisch und wiederholbar durchführen können.

Auf dem Markt gibt es nur wenige Ladegeräte, die diese Werte korrekt messen. Zu den wenigen Ausnahmen gehören die everActive Ladegeräte (z.B. Modell NC-3000) und die Xtar Ladegeräte (z.B. VP4+ Dragon).

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