29.01.2021

Neues von Ammonite | BATTERIEKAPAZITÄT IN KALTWASSER

Jahrelang hörten wir die Frage, um wie viel sich die Betriebszeit unserer Batterien in kaltem Wasser verkürzt. Insbesondere geht es um die Auswirkung einer niedrigen Wassertemperatur auf den wichtigsten Batterieparameter - die Kapazität.

Das Problem des Kapazitätsverlusts wird seit Jahren angesprochen. Ich habe es seit mindestens 20 Jahren gehört. Seit Beginn meiner Tauchkarriere, als Ni-Mh-Batterien der beliebteste Batterietyp waren.

Heutzutage sind Li-Ion-Batterien praktisch der einzige Batterietyp, der unsere Taschenlampen und Tauchheizungen mit Strom versorgt. Die Angst vor Kapazitätsverlust hat jedoch überlebt und ist bei Tauchern immer noch vorhanden. Die Technologie hat sich verändert, aber die Ängste haben überlebt. Warum sind sie so falsch? Ich werde unten erklären.

Ni-Mh-Batterien wurden häufig in älteren elektrischen Geräten verwendet. Trotz ihrer zahlreichen Vorteile haben sie mehrere wesentliche Nachteile.

Entgegen der landläufigen Meinung haben sie einen Memory-Effekt, obwohl sie im Vergleich zu alten Ni-Cd reduziert sind, aber immer noch. Sie zeichnen sich durch eine erhebliche Selbstentladung aus - ihre elektrische Ladung nimmt deutlich ab, wenn sie nicht verwendet werden -, daher müssen sie aufgeladen werden, und das Aufladen ist ein Memory-Effekt, damit das Rad schließt.

Sie sind nicht dauerhaft - insbesondere in Paketen. Pakete, die auf Ni-Mh basieren, verlieren daher sehr schnell ihre Benutzerfreundlichkeit.

Der einzige unbestreitbare Vorteil von Ni-Mh-Batterien ist die Sicherheit. Ni-Mh-Batterien können völlig stressfrei transportiert werden, ohne befürchten zu müssen, dass unsere Batterie “verhaftet” wird. Dies wird jedoch in einem nächsten Artikel beschrieben.

Die Zeiten haben sich geändert und die heutige Technologie. Die häufigste Stromquelle für Tauchsysteme sind Li-Ion-Batteriepakete.

Dieser Batterietyp hat lange den Weg für Anwendungen in Tauchausrüstung geebnet.

Ich kenne sogar Beispiele von Unternehmen in der Unterwasserbeleuchtungsbranche, die geschworen haben, niemals Li-Ionen-Batterien in ihren Geräten zu verwenden, und die heute nicht mehr auf dem Markt sind.

Kehren wir jedoch zum Thema niedrige Temperaturen und Kapazitätsabfall zurück. Woher kam dieser Glaube?

Höchstwahrscheinlich überlebte es aufgrund der Kombination zweier Situationen - nämlich das Verlassen der Ausrüstung und damit der Batterien Ni-Mh in einer kalten Herbst- oder Winternacht in einem “Tauchwagen”.

Ni-Mh-Akkus weisen bei Temperaturen unter 0 ° C einen erheblichen Spannungsabfall auf. Sie werden so niedrig, dass einige Geräte nicht mehr funktionieren oder in den abgesicherten Modus wechseln. Und es könnte passieren, dass die Batterie, die bei Raumtemperatur in das Auto gepackt wurde, voll aufgeladen war. Beim Abkühlen auf eine Temperatur unter 0 ° C entsteht ein Spannungsabfall von einem Dutzend oder mehr, im Extremfall von mehreren Dutzend Prozent.

Es passierte, als wir unsere Ausrüstung für die Nacht im Auto ließen und Spaß hatten. Nachts sinkt die Temperatur auf - 8 Grad und während des morgendlichen Tauchgangs “kooperierte” unsere Fackel nicht.

Ich denke also, dass dieser Mythos von der wahren Tatsache herrührt, dass Ni-Mh-Batterien im Vergleich zu Li-Ionen-Batterien trotz der Entwicklung elektrischer Tauchsysteme überlebt haben. Ni-Mh-Batterien gibt es in Tauchausrüstung praktisch nicht mehr.

Was zeichnet Lithiumbatterien aus, die heutzutage für niedrige Temperaturen so beliebt sind?

Li-On-Batterien eignen sich hervorragend für + 5 ° C bis -5 ° C - an einem typischen Herbst- oder Wintertag und in Wasser unterhalb der Thermokline.

In diesem Temperaturbereich verlieren sie maximal 10% ihrer ursprünglichen Kapazität. Zum Vergleich klassisches Nickel-Wasserstoff-Ni-Mh bis zu 30%. Und je kälter desto schlimmer.

Lithiumbatterien zeigen praktisch bis -20 ° C keinen signifikanten Kapazitätsabfall.

Natürlich - dies ist eine Situation der möglichen Lagerung von Batterien, nicht des Tauchens, da das Wasser immer eine positive Temperatur hat.

Erstens können wir diesen kleinen Effekt der Kapazitätsverringerung verzögern, indem wir die Ausrüstung unmittelbar vor dem Tauchen in einem ordnungsgemäß beheizten Raum lagern.

Zweitens ist das Gehäuse- und Verpackungsdesign unser Verbündeter. Aus physikalischen Gründen kann der Akku mit einem Flüssigkeitsbehälter verglichen werden. Die Frage ist, wie lange es dauert, einen solchen Behälter abzukühlen. Jeder, der versuchte, eine Flasche Bier an einem warmen Tag abzukühlen, indem er sie an einer Schnur in den See warf.

Denken Sie drittens daran, dass der Akku normalerweise in einem runden Gehäuse eingeschlossen ist, das ihn von der Umwelt isoliert, insbesondere wenn er aus einem speziellen Material wie Polymer (Delrin®) und hart eloxiertem Aluminium besteht. Und aufgrund der eckigen Form des Pakets ist es zusätzlich von einer Luftschicht umgeben. Es vergeht also viel Zeit, um den Akku auf Umgebungstemperatur (Wasser) abzukühlen - etwa 4 ° C.

Schließlich über das Speichern von Batterien, wenn Sie nicht tauchen. Und jetzt tauchen wir normalerweise nicht mehr (ich schreibe diesen Artikel während der weltweiten COVID-19-Pandemie).

Li-Ionen-Akkus “mögen es nicht, in einer warmen Atmosphäre zu sein” - die ideale Lagertemperatur liegt bei 8-12 ° C.

Bei dieser Temperatur beträgt ein Kapazitätsverlust bei geladenen bis zu 40% unbenutzten Akkus nur bis zu 2%. Wenn wir den Akku jedoch zu 100% aufladen, kann er während des “Alterns” bis zu 6% verlieren.

Batterien möchten auch nicht zu 100% aufgeladen werden. Dies ist eine Information für diejenigen, die sich für ihre Ausrüstung interessieren, da die Batterien unsere Reparaturwerkstatt erreichen