Batterien unterschiedlicher Kapazitäten in Reihenschaltung. Was passiert genau?
Muss ein bisschen Elektrik lernen für eine Prüfung und hab noch eine Interessensfrage!
Wenn ich eine Parallelschaltung mit zwei Batterien haben (z.B. bei Taschenlampe o.ä.), dann müssen ja die beiden Batterien die gleiche Spannung aufweisen, damit zwischen den beiden kein Potentialunterschied entsteht und sie sich gegenseitig entladen bzw. schädigen. Die Kapazität kann ja dann aber unterschiedlich sein, richtig? Diese würden sich ja dann addieren, oder? Also als Beispiel zwei Batterien mit 1,2 V und eine hat 1000 mAh, die andere 1500 mAh. Macht dann einen Stromkreis mit 1,2 V und 2500 mAh, soweit richtig?! So, wie wäre das jetzt mit einer Reihenschaltung. Hier sollte ja die Kapazität gleich sein, während sich die Spannungen der einzelnen Batterien addieren können. Was passiert genau, wenn hier Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten und gleichen Spannungen in Reihe geschaltet werden?
6 Antworten
Zunächst liefert diese Reihenschaltung die Spannung, die sich bei dem entsprechend entnommenen Strom und dem Gesamtinnenwiderstand ergibt. Würde man in diesem Zustand die Spannung der einzelnen Zellen messen, so wäre soweit alles i. O. Bei beiden würde man am Pluspol eine positive Spannung zum jeweiligen Minuspol als Bezugspotenzial messen.
Wird diese Kombination eine Zeit lang betrieben, sinkt die Spannung der ladungsärmeren Zelle schneller, als die der volleren und erreicht schließlich null Volt. Ab da stellt sie für die vollere Zelle, die ja immer noch Ladung hat, nur noch einen Widerstand dar; würde man jetzt die Spannung über dieser Zelle messen, hätte man eine negative Spannung an ihrem Pluspol bezogen auf ihren Minuspol - also eine Spannungsumkehrung.
Bei Primärzellen (landschaftlich auch "Batterien" genannt) ist dieser Effekt wurscht, die Zelle ist eh leer und wird ja weggeworfen. Bei Sekundärzellen (Akkus) stellt dieser Betriebszustand eine ernste Gefahr für das "Leben" des Akkus dar, er wird in aller Regel hierdurch irreversibel geschädigt.
die stärkere läd die schwächere bezw. wird bei grosser stromentnahme die schwächere überlastet
maßgeblich ist hier der Innenwiderstand der einzelnen Batterien. Der Strom wird durch die Serienschaltun der Innenwiderstände limitiert (kann durch Kurzschluss-Test ganz einfach ermittelt werden).
Den größten Innenwiderstand haben die am meisten entladenen (oder mit kleiner Kapazität ausgestatten) Batterien. Die Überkapazität einzelner Battereien im Vergleich zur schwächsten ist damit weitgehend nutzlos.
Ich hoffe du liest meine Antwort noch: deine Taschenlampe brennt mit ( mal angenommen ) 4x 1500 mAh Akkus länger als mit 4x 1000 mAh Akkus. Nimmst du von jeder Kapazität je 2 Akkus liegst du mitten drin-das passiert.
Ich denke, die Kapazität sink auf den geringsten Wert.
Wenn die "kleinste" leer ist, werden die anderen weniger Spannung liefern, oder gar keine?!?.
Bin mir aber nicht sicher.
Ausprobieren!