hotline

Kostenlose

Beratung

09227 - 940777

D-Edition

Newsletter

Sei der erste!
Melde dich heute noch an und du erhälst kostenlos per E-Mail Neuigkeiten und Angebote zum Modellbau.

Ja! ich will! arrow

Newsleter

Serien- und Parallelschaltung von Batterien

geschrieben am 26 November 2014

Durch die Serienschaltung von Zellen erhält die Batterie ihre Betriebsspannung. Eine Parallelschaltung der Zellen hingegen ist notwendig, wenn eine höhere Kapazität gefordert ist. Einige Batterien bestehen jedoch auch aus einer Kombination von Serien- und Parallelschaltung.

Serienschaltung

Die Serienschaltung wird hauptsächlich bei tragbaren Geräten verwendet, die einen hohen Energiebedarf aufweisen. Dieses wird mit einer Batterie betrieben, die zwei oder mehrere Zellen in Serie geschaltet hat.

Die Spannung der Batterie wird durch das Zuschalten von mehreren Zellen zwar erhöht, allerdings bleibt die Stromstärke die Gleiche. Die Stromstärke alleine ist jedoch nicht das Ausschlaggebende – eine Hochspannungsbatterie ist dennoch vorteilhaft, da dadurch Kabel und Schalter klein gehalten werden können. Problematisch ist, dass sich durch die höheren Spannungen eine größere Wahrscheinlichkeit eines Zellenausfalls ergibt. Diese Wahrscheinlichkeit erhöht sich mit der Anzahl der geschalteten Elemente. Fällt eine Zelle aus, führt dies zu einer zu tiefen Spannung und im Extremfall sogar zur Unterbrechung des Stromflusses. Ersetzen lässt sie sich nur schwer, da eine neue Zelle im Normalfall eine höhere Kapazität aufweist. Ist dies der Fall und es entsteht eine andere Ladung, wird der Endladepunkt früher erreicht und die Einsatzzeit ist erheblich kürzer. Das Gerät schaltet sich durch die gesenkte Speisespannung früh ab, die anderen Zellen können die gespeicherte Energie nicht abgeben. Eine beschädigte Zelle weist oftmals einen hohen Innenwiderstand auf. Dieser kann dazu führen, dass die Batteriespannung einbricht, da die Belastung zu hoch ist. In manchen Fällen kommt es nicht nur zum Einbruch, sondern zum totalen Kurzschluss. Im Allgemeinen lässt sich also festhalten, dass eine kleinere Gesamtspannung zum Abschalten des Gerätes führt. Man merke sich, dass eine Batterie nur so gut ist, wie ihr schwächstes Element.

Parallelschaltung

Eine Parallelschaltung von zwei oder mehreren Zellen wird durchgeführt, wenn höhere Ah- Leistungen erreicht werden sollen. Alternativ dazu, können auch größere Zellen verwendet werden. Allerdings ist dies nicht immer möglich, da die Auswahl an Zellen beschränkt ist. Zellengrößen im unhandlichen Format erlauben es beispielsweise nicht, spezielle Batterieformen zu bauen. Die Spannung bleibt bei der Verwendung von parallelen Zellen dieselbe, der abgegebene Strom vergrößert sich und auch die Einsatzzeit des Gerätes wird länger.

Die Problemfaktoren, die bei der Serienschaltung auftreten können, sind bei der Parallelschaltung ein weniger wichtiges Thema. Ein hoher Innenwiderstand oder eine Zelle mit Unterbruch tritt selten auf, allerdings ist die Batterie generell reduzierter belastbar und auch kürzer einsetzbar. Dies ist vergleichbar mit einem Motor, der nur auf drei Zylindern läuft. Ein Problemfaktor, der von höherer Wichtigkeit ist, ist der elektrische Kurzschluss. Hierbei nimmt die fehlerhafte Zelle die Energie der gesunden Zelle auf, was zum Brennen der Batterie führen kann.

Serien- und Parallelschaltung

Die Kombination aus Serien- und Parallelschaltung erlaubt eine große Flexibilität bezüglich der Form der Batterie. Die benötigte Spannung und die gewünschte Leistung, wird unter Verwendung von Standardzellen ermöglicht. Außerdem ändert sich die gesamte Leistung durch die verschiedenen Konfigurationen nicht. Diese entspricht immer dem Produkt von Spannung mal Strom.

arrow zurück zum Ratgeber