Wie findet man schlechte Zellen in einem Akkupack? Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass Ihr Gerät die Ladung nicht mehr so ​​gut hält wie früher oder dass es länger braucht, um hochzufahren? Das Problem liegt vielleicht nicht an Ihrem Gerät, sondern am Akku selbst. Insbesondere eine oder zwei defekte Zellen im Akku könnten das Problem verursachen. Keine Sorge – das Auffinden und Diagnostizieren defekter Zellen in einem Akku ist einfacher, als es klingt. In dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung zeigen wir Ihnen, wie Sie defekte Zellen in einem Akku finden, damit Ihr Gerät wieder Höchstleistung bringt.

Warum versagen Batteriezellen?

Bevor wir uns mit den Methoden befassen, ist es hilfreich zu verstehen, warum Batteriezellen kann ausfallen. Mehrere Faktoren können dazu führen, dass eine Zelle kaputt geht:

• Alter: Mit der Zeit verlieren Batteriezellen ihre Fähigkeit, eine Ladung zu speichern.
• Überladung oder Tiefentladung:Wenn eine Zelle über ihre Kapazität hinaus geladen oder zu weit entladen wird, kann die Zelle beschädigt werden.
• Physischer Schaden: Wenn die Batterie fallengelassen wird oder unsachgemäß gehandhabt wird, kann es zu internen Schäden kommen.
• Herstellungsfehler:Gelegentlich kommt eine fehlerhafte Zelle aus der Fabrik.

Vor diesem Hintergrund wollen wir uns nun die Schritte ansehen, mit denen Sie Ihren Akku auf defekte Zellen prüfen können.

Wie findet man Schritt für Schritt defekte Zellen in einem Akkupack?

Methode 1: Beginnen Sie mit einer Sichtprüfung

Wenn Sie eine defekte Zelle finden möchten, sollten Sie sie immer zunächst visuell prüfen. Dieser Schritt ist schnell und einfach und kann Ihnen sofort Hinweise auf mögliche Probleme geben.

Achten Sie auf sichtbare Anzeichen von Beschädigung oder Verschleiß im Akkupack. Wichtige Anzeichen für eine defekte Zelle sind:

• Schwellung oder Ausbeulung: Wenn Sie aufgeblähte Zellen sehen, ist das ein Zeichen dafür, dass sie wahrscheinlich beschädigt sind. Schwellungen können durch Überladung, Überhitzung oder interne Fehler entstehen.
• Leckagen oder Korrosion:Wenn Flüssigkeit aus den Zellen austritt oder eine Verfärbung um die Anschlüsse herum auftritt, ist die Zelle mit ziemlicher Sicherheit defekt.
• Verfärbung: Wenn eine Zelle ungewöhnliche Farben wie Braun oder Schwarz aufweist, ist das ein weiteres Zeichen für eine mögliche innere Schädigung.

Wenn Sie beispielsweise feststellen, dass Ihr elektrisches Skateboard mit einer Ladung nicht mehr so ​​lange läuft und Sie feststellen, dass eine der Zellen im Akkupack aufgebläht ist, haben Sie wahrscheinlich den Übeltäter gefunden. Diese aufgeblähte Zelle ist wahrscheinlich die Ursache des Problems.

Methode 2: Überprüfen Sie die Spannung jeder Zelle

Nach der optischen Überprüfung der Batterie besteht der nächste Schritt darin, die Spannung jeder einzelnen Zelle zu prüfen. Mit dieser Methode können Sie Zellen identifizieren, die ihre Ladung möglicherweise nicht richtig halten.

Dazu benötigen Sie ein Multimeter, um die Spannung jeder Zelle zu messen. So geht's:

1. Stellen Sie das Multimeter auf Gleichspannung ein.
2. Berühren Sie mit dem Pluskabel des Multimeters den Pluspol und mit dem Minuskabel den Minuspol jeder Zelle.
3. Notieren Sie die Spannung jeder Zelle.

Normalerweise sollte eine vollständig geladene Lithium-Ionen-Zelle zwischen 3,6 V und 4,2 V anzeigen. Wenn Sie einen Zellenwert feststellen, der deutlich unter diesem Bereich liegt – beispielsweise unter 3,0 V –, kann dies auf eine fehlerhafte Zelle hinweisen.

Wenn Ihr Laptop-Akku beispielsweise aus mehreren Zellen besteht und die meisten davon 4,1 V anzeigen, eine jedoch 2,8 V anzeigt, ist das ein deutlicher Hinweis darauf, dass diese bestimmte Zelle defekt ist.

Methode 3: Führen Sie einen Entladetest (Kapazitätstest) durch

Eine weitere effektive Methode zur Identifizierung von schlechten Zellen ist Durchführen eines Kapazitätstests, auch Entladetest genannt. Dieser Test misst, wie gut jede Zelle der Belastung standhält, und hilft Ihnen festzustellen, ob eine Zelle eine zu geringe Leistung erbringt.

So führen Sie einen einfachen Kapazitätstest durch:

1. Laden Sie den Akku zunächst vollständig auf.
2. Trennen Sie den Akku vom Ladegerät und beginnen Sie, jede Zelle einzeln zu entladen.
3. Verwenden Sie einen kleinen Widerstand, eine Glühbirne oder ein Batterieladegerät, um Strom aus der Zelle zu ziehen.
4. Überwachen Sie, wie lange jede Zelle braucht, um auf eine bestimmte Spannung (z. B. 3,0 V) entladen zu werden.

Gesunde Zellen entladen sich mit einer ziemlich konstanten Geschwindigkeit, während sich eine defekte Zelle viel schneller oder langsamer entlädt als die anderen.

Nehmen wir an, Sie testen einen Akku für Elektrowerkzeuge und stellen fest, dass sich eine Zelle viel schneller entlädt als die anderen. Wenn die meisten Zellen zwei Stunden brauchen, um 3,0 V zu erreichen, eine Zelle dies jedoch in einer Stunde erreicht, ist diese Zelle wahrscheinlich abgenutzt.

Methode 4: Innenwiderstand messen

Neben Spannungs- und Entladetests ist der Innenwiderstand ein entscheidender Faktor zur Bestimmung des Zustands einer Zelle. Zellen mit hohem Innenwiderstand haben Probleme beim effizienten Laden und Entladen, was häufig zu übermäßiger Hitze oder schlechter Leistung führt.

Um den Innenwiderstand zu messen, benötigen Sie einen speziellen Innenwiderstandstester. Wenn Sie keinen haben, können Sie auch ein hochwertiges Multimeter verwenden, das Milliohm messen kann.

• Testen Sie jede Zelle, während sie einer geringen Belastung ausgesetzt ist (z. B. während einer Teilentladung).
• Vergleichen Sie die Messwerte der einzelnen Zellen. Gesunde Zellen haben im Allgemeinen einen geringen Innenwiderstand, der normalerweise unter 50 Milliohm liegt.
• Wenn eine Zelle einen hohen Widerstand aufweist, typischerweise über 100 Milliohm, ist das ein Zeichen dafür, dass sie möglicherweise defekt ist.

Wenn Sie beispielsweise einen Drohnen-Akku diagnostizieren und eine Zelle einen deutlich höheren Innenwiderstand als die anderen aufweist, könnte diese Zelle während der Verwendung überhitzen oder ausfallen.

Methode 5: Spannungsdifferenztest

Schließlich ist der Spannungsdifferenztest hilfreich, wenn Sie mit einem in Reihe geschalteten Akkupack arbeiten, bei dem mehrere Zellen miteinander verbunden sind, um eine höhere Spannung zu erzeugen. Wenn eine Zelle in einem in Reihe geschalteten Akkupack kaputt geht, entsteht oft ein Ungleichgewicht zwischen den Zellen.

So führen Sie den Spannungsdifferenztest durch:

1. Laden Sie den Akku vollständig auf und lassen Sie ihn einige Stunden liegen.
2. Messen Sie die Spannung jeder einzelnen Zelle.
3. Vergleichen Sie die Messwerte. In einem intakten Akkupack sollten die Spannungen der Zellen sehr nahe beieinander liegen.
4. Wenn Sie eine Zelle finden, deren Synchronisation deutlich von den anderen abweicht, kann das Problem durch eine schwache oder beschädigte Zelle verursacht werden.

Nehmen wir an, Sie testen einen Lithium-Ionen-Akku in einem Elektrofahrzeug. Wenn Sie die Spannung an 12 Zellen messen und feststellen, dass eine Zelle 3,1 V anzeigt, während die anderen alle bei etwa 3,6 V liegen, haben Sie wahrscheinlich die defekte Zelle identifiziert.

Bonus: Verwenden Sie Batteriemanagementsysteme (BMS)

Wenn Ihr Akkupack über ein Batteriemanagementsystem (BMS), es kann die Identifizierung defekter Zellen noch einfacher machen. Das BMS überwacht kontinuierlich die Spannung, Temperatur und den Gesamtzustand jeder Zelle. Viele fortschrittliche BMS-Geräte warnen Sie sogar, wenn eine Zelle aus dem Gleichgewicht gerät oder eine Fehlfunktion aufweist.

Wenn Sie ein BMS verwenden, überprüfen Sie das Display oder die App des Systems, um zu sehen, ob es Zellen als problematisch kennzeichnet. Einige Systeme ermöglichen es Ihnen auch, fehlerhafte Zellen vorübergehend zu isolieren oder zu trennen, um weitere Schäden zu vermeiden.

Fazit: Was tun, wenn Sie eine defekte Zelle finden?

Sobald Sie eine defekte Zelle erfolgreich identifiziert haben, hängt Ihr nächster Schritt vom Ausmaß des Schadens ab. Wenn nur eine oder zwei Zellen defekt sind, kann deren Austausch eine einfache Lösung sein. Wenn jedoch der gesamte Satz beschädigt ist, kann es kostengünstiger sein, den gesamten Akkusatz auszutauschen.

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Denken Sie daran, dass der Versuch, einen Akkupack selbst zu reparieren, gefährlich sein kann, wenn Sie keine Erfahrung haben, insbesondere bei Akkus mit hoher Kapazität, wie sie in Elektrofahrzeugen oder Elektrowerkzeugen verwendet werden. Wenn Sie sich nicht zutrauen, die Zellen selbst auszutauschen, sollten Sie einen Fachmann um Hilfe bitten.

Wichtige Erkenntnisse

• Beginnen Sie mit einer Sichtprüfung, um offensichtliche Anzeichen von Schäden zu erkennen.
• Verwenden Sie ein Multimeter, um die Spannung jeder Zelle zu prüfen und vergleichen Sie sie auf Abweichungen.
• Führen Sie einen Kapazitätstest durch, um zu messen, wie lange jede Zelle unter Belastung eine Ladung hält.
• Überprüfen Sie den Innenwiderstand jeder Zelle auf Anzeichen von Ineffizienz oder Überhitzung.
• Führen Sie einen Spannungsdifferenztest durch, um Ungleichgewichte in in Reihe geschalteten Paketen zu erkennen.
• Erwägen Sie die Verwendung eines Batteriemanagementsystems (BMS) für eine erweiterte Überwachung und Diagnose.

Mit diesen Methoden können Sie sicher feststellen, wie Sie defekte Zellen in einem Akkupack finden und den reibungslosen Betrieb Ihrer Geräte sicherstellen.

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