Akku defekt? Akkumann.de hilft!

Akku defekt? Akkumann.de hilft sofort und günstig
Von Martin Rubner 12.2001

Wenn die Tauchlampe schon nach 20 Minuten oder weniger schlapp macht, ist das nicht nur ärgerlich, sondern birgt auch ein gewisses Gefahrenpotential. Die Ursache ist meist: Der Akku hat nach mehreren Jahren Dienst merklich an Kapazität verloren und muss ersetzt werden. Jetzt ist der Fachmann gefragt.

Die im nordhessischen Melsungen ansässige Firma AKKUman.de hat sich auf die Akkuaufarbeitung, u. a. auch von Tauchlampen, spezialisiert und bietet preisgünstige und leistungsstarke Akkupacks für jede Tauchlampe an. Diverse Ladegeräte incl. delta-U-Ladung machen das Sortiment im Tauchbereich zu einer runden Sache. AKKUman.de testet jeden Akkublock mit modernsten Messwerkzeugen aus.

Nicht jede Zelle ist für jede Lampe einsetzbar. Viele Taucher hätten gern Lithium-Ionen-Akkus für Tauchlampen oder möchten die NiCd-Akkus älterer Tauchlampen durch NiMH-Akkus ersetzen. Für sie ist zunächst einmal eine Beratung notwendig, da jeder Akkutyp Vor- und Nachteile hat. Die Firma geht vorbildlich auf alle Fragen der Kunden ein.

Akku-Typen und -Eigenschaften

NiCd-Akkus zeichnen sich durch eine hohe Anzahl von Ladezyklen sowie durch die Hochstrom-Eigenschaften aus. Der gefürchtete Memory-Effekt tritt nur ein, wenn z. B. eine schlechte Ladetechnik zum Einsatz kommt und/und der Taucher die Lampe häufig nicht ganz leer brennen lässt.

Die technische Erklärung für den Memory-Effekt: Wenn eine Ni-Cd-Akku mit niedrigen Strömen dauergeladen oder vor der vollständigen Entleerung aufgeladen wird, d.h. nur Teilladungen durchgeführt werden, entstehen auf der negativen Elektrode bestimmte chemische Phasen (Verbindungen), die sich durch mehrmalige Wiederholung dieser Vorgänge noch weiter verstärken. Dadurch verringert sich die verfügbare Energie immer mehr, und der Akku liefert nur noch wenige Minuten die nötige Spannung. Vorbeugen kann man dem Memory-Effekt, wenn man die Lampe immer möglichst leerbrennen lässt und anschließend wieder komplett auflädt. Dabei ist allerdings darauf zu achten, dass der Akku nicht tiefentladen wird.
Einen wirksamen Schutz bietet der Tiefentladeschutz TES von Akkuman.de. Die Zellenspannung beträgt 1,2 Volt, dadurch kann man mit zehn Zellen einen 12,0-Volt-Akkupack fertigen.
Für NiCd-Akkus sind moderne Ladegeräte, deren Funktionsweise weiter unten erklärt wird, anzuraten.

NiMH-Akkus sind deutlich weniger anfällig für den Memory-Effekt. Dafür ist die Anzahl der möglichen Ladezyklen geringer als bei NiCd-Akkus. Auch verfügt der NiMH-Akku nicht über so ausgeprägte Hochstrom-Eigenschaften.
Der NiMH-Akku hat bei gleicher Größe eine deutlich höhere Leistung als ein NiCd-Akku. Die Zellenspannung beträgt wie bei NiCd-1,2 Volt. Einige in Tauchlampen eingesetzte Zellen wie z. B. die F-Zellen-Größe (3/2 Mono) sind in NiMH-Technik nur von NoName-Anbietern oder zu relativ hohen Preisen erhältlich. NiMH-Akkus erfordern eine besonders hochwertige Ladetechnik.

Bleigel-Akkus finden in Tauchlampen nur noch vereinzelt Anwendung. Im Vergleich zu NiCd/NiMH-Akkus haben sie eigentlich nur einen Nachteil: Sie dürfen nicht schnell geladen werden. Das hohe Gewicht spielt für Sporttaucher keine Rolle, im Tecbereich werden sie wegen der langen Brenndauer gern verwendet. Bleigel-Akkus sollten nie tiefentladen werden. Die Zellenspannung beträgt 2,0 Volt, woduch schon mit nur sechs Zellen ein Akkupack mit 12,0 Volt gefertigt werden kann.

Lihium-Ionen-Akkus entsprechen der neuesten Technik. Der LiIon-Akku hat ein sehr niedriges Gewicht bei hoher Kapazität. Er kann nur mit einer speziellen Elektronik betrieben werden. Diese Elektronik begrenzt den Lade- und Entladestrom der Akkuzellen auf das vom Hersteller bestimmte Maß, überwacht den Ladevorgang und stellt einen Kurzschluss-Schutz zur Verfügung. Zum heutigen Zeitpunkt sind LiIon-Akkus nicht oder noch nicht hochstromfähig und scheiden dadurch für den Einsatz in größeren Tauchlampen weitestgehend aus, da hier Einschaltströme von bis zu 20 Ampere möglich sind. Kleinere Handlampen werden aber in naher Zukunft mit LiIon-Akkus ausgestattet werden können. LiIon-Akkus der Markenhersteller sollen eine deutlich höhere Anzahl von Ladezyklen erreichen können.

Vor - und Nachteile kurz gefasst:

Fertigung von Akkublocks, Akkuaufarbeitung

Zunächst prüft AKKUman.de jeden Akku und protokolliert das Lade- und Entladeverhalten, auf Wunsch werden diese Werte auch grafisch ausgewertet. DieserTest erkennt auch den gefürchteten Memory-Effekt von NiCd-Akkus erkannt, so dass er ggf. beseitigt werden kann. Auch das Ladegerät wird überprüft. Ist der Akkublock zweifelsfrei als defekt erkannt, wird aus einzelnen Zellen ein neuer Akkublock gefertigt. Dabei kommen nur Zellen renommierter Hersteller wie Panasonic, Sanyo, Saft oder Varta zum Einsatz.

Dies garantiert eine lange Lebensdauer des Akkublocks auch unter ungünstigen Bedingungen. Der Techniker wählt die passenden Zellen aus - nicht jedes Ladegerät kann z. B. Zellen in NiMH-Technik oder Bleigel Akkus laden. Dann werden zwei Akkus miteinander verschweißt...

... und diese dann zu Blocks verklebt. Mit einer speziellen Punktschweißmaschine werden die Zellen elektrisch miteinander verbunden. Eine hohe Qualität der verwendeten Zellen und der Schweißverbindungen sowie breite Schweißbänder ergeben einen langlebigen und leistungsfähigen Akkublock für den Unterwassereinsatz. Keinesfalls sollten Akkus verlötet werden. Durch die dabei entstehende Hitzeeinwirkung können die Zellen beschädigt werden. Die Hersteller geben keinerlei Garantie, wenn auf den Zellen gelötet wurde. AKKUman.de kann auf ein Zellenlager mit ca. 500 verschiedenen Akkuzellen zurückgreifen. Dadurch ergeben sich kurze Reparatur-Zeiten von nur zwei bis drei Tagen. Anschließend werden alle Lampen auf 60 Meter abgedrückt, um evtl. Undichtigkeiten zu entdecken. Zusätzlich kann der Taucher seine Lampe auch mit einem Tiefentladeschutz und einem integrierten Dimmer nachrüsten lassen.

Ältere Lampen haben oft keine Elektronik und bieten keinerlei Komfort. Akkuman.de setzt hier eine kleine, preiswerte und mikroprozessorgesteuerte Elektronik ein, die folgende Eigenschaften aufweist:

- Softstart zum Betrieb von HLX-Glühlampen
- Drei Dimmstufen: 100 %, 81,25 %und 62,5 % Leistung
- Durchmesser nur (ca.): 64 mm oder in länglicher Ausführung 22 x 96 mm
- Betriebsspannung 12,0 V (zehn NiCd-Zellen)
- Max. 100 W Glühlampenleistung
- Tiefentladeschutz
- Notlichtfunktion bei fast leerem Akku
- Mit Reed-Kontakt auf der Leiterplatte
- Der Tiefentladeschutz ist in einer 12,0 und einer 7,2 Volt-Version erhältlich

Ladetechnik

Eine bekannte Taucherzeitschrift hatte zur BOOT 2000 die Ladegeräte diverser Tauchlampenhersteller unter die Lupe genommen. Heraus kam Grauenhaftes: Viele Hersteller vertreiben Lampen mit Billigladegeräten oder bieten leistungsfähige, intelligente Ladegeräte nur gegen saftigen Aufpreis an. In einem Falle war sogar nur ein Netzadapter beigelegt, den man getrost als Akkukiller bezeichnen kann.

Deshalb möchte ich an dieser Stelle auf die unterschiedlichen Ladeverfahren eingehen.

Konstantstrom-Ladung:
Ein fest eingestellter Ladestrom fließt, solange die Lampe an das Ladegerät angeschlossen ist. Der Anwender ist selbst dafür verantwortlich, die Lampe nach den Vorgaben des Herstellers rechtzeitig vom Netz zu trennen. Es ist keine Absicherung in irgendeiner Form vorgesehen. Diese Technik wird aber nur noch in relativ alten Lampen verwendet.
Man unterscheidet eine Ladung mit normaler Geschwindigkeit mit 1/10 der Akkukapazität als Ladestrom sowie 14 Stunden Ladezeit und eine Schnellladung mit einem höheren Ladestrom sowie kürzerer Ladezeit.

Konstantstrom-Ladung mit Timerabschaltung:
Entspricht der Konstantstrom-Ladung, allerdings wird der Ladevorgang nach einer definierten Zeitspanne unterbrochen, um eine gewisse Absicherung des Akkus in Bezug auf Überladen zu erreichen. Dieses Ladeverfahren enspricht nicht mehr dem Stand der Technik, ist aber preiswert.

Ladetechnik mit -delta U-Abschaltung:
Dieses Verfahren entspricht der zur Zeit neuesten Technik und hilft, die Lebensdauer eines Akkus zu verlängern.
Zu der Ladung mit Konstantstrom-Verfahren gibt es einen großen Unterschied. Der Akku wird mit einem wesentlich höheren Strom geladen, aber das Ladegerät überwacht den Spannungsanstieg des Akkus durch permanente Messungen. Wenn der Ladestand des Akkus nahe 100 % ist, kann das Ladegerät einen Spannungsabfall messen, der den Ladevorgang abschaltet. Diese Methode ist sehr sicher, die Akkus werden beim Laden kaum erwärmt, und NiCd-Akkus können ohne Memory-Effekt geladen werden. Das Ladegerät packt immer nur so viel Energie auf den Akku, wie vorher entnommen wurde.

Hier eine typische Lade- und Entladekurve eines Akkus, der mit -delta U geladen wurde:

Warum macht es keinen Sinn, Akkus mit Netzgeräten zu laden?

Wie bereits erwähnt, werden Akkus mit einem konstanten Strom und nicht mit einer konstanten Spannung geladen. Um den konstanten Ladestrom erzeugen zu können, muss das Ladegerät die Spannung entsprechend nachregeln. Diese Spannung hängt dabei von dem Innenwiderstand und dem Ladezustand der Akkus ab.
Während ein Ladegerät einen Ladestrom von z. B. 700 mA liefert, der durch einen Regler konstant gehalten wird, liefert ein Netzgerät lediglich eine konstante Spannung von z. B. 12,0 Volt. Wird ein Akku mit einem Netzgerät geladen, verringert sich der Ladestrom schon nach kurzer Zeit aufgrund der elektrischen Spannung, die sich im Akku allmählich aufbaut. Das bedeutet, dass sich die Ladezeiten erheblich verlängern und der Akku nie wirklich komplett geladen wird.. Deshalb sollte man prüfen, ob das Ladegerät auch zur vorhandenen Lampe passt und nicht, wie häufig bei gebrauchten Lampen, ein einfaches Netzgerät beiliegt. Aber aufgepasst: Einige Hersteller wie Kowalski und Schulz haben die Ladeelektronik in die Lampe eingebaut.

Bezugsadresse für Akkublocks und Tiefentladeschutz:
AKKUman.de
Schröder u. Wiegand GbR
Lindenbergstr. 22
34212 Melsungen

Tel.: 0 56 61/92 01 50
Fax.: 0 56 61/92 05 14