Beobachten der Batterien im täglichen Leben

Batterien haben ihre eigene Intelligenz. Ihr störrisches und unvorhersehbares Verhalten hat schon manchen Batteriebenutzer in heikle Situationen gebracht. Und jetzt ist die Batterie zu unserem treuen Reisebegleiter geworden, und gestattet uns, unsere Aktivitäten auszuüben, auch wenn wir weit weg sind von unserem Zuhause und dem Büro. In diesem Artikel beobachten wir die Batterie in unseren persönlichen Anwendungen und in Flottenapplikationen..

Der private Batteriebenutzer

Es ist interessant, festzustellen, dass Batterien für einen Einzelbenutzer normalerweise länger dauern, als wenn sie in einer offenen Flottenumgebung funktionieren, wo jedermann Zugriff hat, aber niemand dafür verantwortlich ist. Ein privater Benutzer ist jemand, der ein Mobiltelefon, einen Laptop oder eine Videokamera verwendet, aus Freude oder geschäftlich. Er oder sie wird wahrscheinlich die empfohlenen Richtlinien einhalten, um die Batterie liebevoll zu pflegen. Wenn die Einsatzzeit kleiner wird, wird die Batterie gewartet oder sie wird ersetzt. Kritische Ausfälle sind selten, weil sich der Benutzer an die Leistungen der Batterie anpasst, und die Erwartungen mit der Alterung der Batterie zurückstuft

Der Benutzer einer Batterieflotte

Der Flottenbenutzer, andererseits, hat nur ein kleines, persönliches Interesse an der Batterie und hat kein Verständnis oder Toleranz für eine Batterie, die nicht perfekt ist. Er nimmt sich einfach eine Batterie aus dem Ladegerät und erwartet, dass sie für die nächste Schicht funktioniert. Am Ende des Tages wird die Batterie in das Ladegerät gesteckt und für die nächste Person vorbereitet. Regelmässige Batteriewartung ist minimal und oft beginnt die Leistung bereits nach einem Jahr im Einsatz abzunehmen.

Was kann man unternehmen, dass Flottenbatterien länger dauern? Ich untersuchte die Armeeeinheiten der USA und Hollands, die beide Batterieflotten benutzen. Die US Army verwendet die Batterien ohne eine Wartungsstrategie. Wenn eine Batterie ausfällt, wird eine andere Batterie ausgepackt, und keine Fragen gestellt. Es wird keine oder nur kleine Sorgfalt angewendet und die Ausfallrate ist hoch.h.

Auf der anderen Seite hat sich die holländische Armee vom offenen Flottensystem abgewendet, indem sie die Soldaten für ihre Batterien verantwortlich macht. Diese Änderung wurde durchgeführt, in Erwartung von reduzierten Funktionskosten und verbesserter Zuverlässigkeit. Die Batterien werden den Soldaten ausgeliefert und sind Teil ihrer persönlichen Ausrüstung. Die Resultate sind aufsehenerregend. Seit das neue System eingeführt wurde, konnte die Ausfallrate beträchtlich gesenkt werden, und die Batterieleistungen haben sich verbessert. Unerwartete Ausfallzeiten konnten fast total beseitigt werden.

Es muss hier vermerkt werden, dass die holländische Armee ausschliesslich Nickel-Kadmium-Batterien verwendet. Jede Batterie wird periodisch auf einem Batterie-Analyser (von Cadex) gewartet, um die Lebenserwartung zu verlängern. Batterien, die die Zielkapazität von 80% nicht erreichen, werden regeneriert, diejenigen, die unterhalb dieser Zielkapazität verbleiben, werden ersetzt. Die US Army jedoch, verwendet Nickel-Metallhydrid-Batterien, die eine höhere Energiedichte haben, aber eine kürzere Lebenserwartung haben. Die US Army evaluiert zur Zeit den Einsatz von Lithium-Ion-Batterien für die nächste Batteriegeneration.

Was das Fehlen einer Batteriewartung bewirken kann

Batterien werden überprüft, wenn sie die Ladung nicht mehr halten können, oder wenn das Gerät zur Reparatur eingesandt wurde. Durch die Bemühungen, die Zuverlässigkeit zu verbessern und um die Kosten, die durch den Ersatz von Batterien entstehen, zu vermindern, haben viele Organisationen eine Batteriewartung in irgendeiner Form eingeführt.

Ein Benutzer kann das Gefühl haben, seine oder ihre Batterie arbeite zufriedenstellend während einem normalen Einsatz, ohne zu wissen, dass die Batterie nur noch die halbe Kapazität besitzt. Ein System sollte in der Lage sein, auch in unvorhergesehenen Umständen und Notfällen zu funktionieren, wenn jedes Watt der Batterieleistung benötigt wird. Ausfälle während dieser kritischen Momente sind allzu üblich, und nur zu oft sind schwache Batterien die Ursache dafür. Der Verlust der nötigen Batterieleistung ist ebenso schlecht, wie irgend eine andere Fehlfunktion des Systems.

Ich habe eine Anzahl Geschichten aufgezeichnet, wo das Fehlen der Batteriewartung offensichtlich war:

Feuerwehr - Eine Feuerwehr hatte chronisch Kommunikationsprobleme mit den Funkgeräten. Die Probleme waren offensichtlicher während länger dauernden Einsätzen, d.h. 2 Stunden oder länger. Obschon die Funkgeräte empfangen konnten, ergaben sich Ausfälle beim senden, und die Anrufe kamen auf der Gegenseite nicht an.

Diese Feuerwehr kaufte sich einen Batterie-Analyser (von Cadex), und alle Batterien wurden gewartet und, wenn nötig, regeneriert. Batterien, die die vorgegebene Zielkapazität nicht erreichten, wurden ersetzt.

Kurz nachher wurden die Feuerwehrmänner zu einem 10 Stunden-Einsatz gerufen, der einen ausführlichen Funkbetrieb erforderte. Zu ihrem Erstaunen hatten sie keinen einzigen Ausfall der Funkgeräte zu beklagen. Der Erfolg dieses Einsatzes wurde den guten Leistungen der Batterien zugeschrieben. Am nächsten Tag rief der Feuerwehrkommandant persönlich den Hersteller der Batterie-Analyser an, und sprach sich enthusiastisch für die Benutzung des Batterie-Analyser aus.


Notrufzentrale - Ein Cadex-Vertreter wurde eingeladen, eine Notrufeinrichtung einer grossen Stadt in den USA zu besichtigen. In diesem unterirdischen Bunker steckten 1400 Batterien in ihren Ladegräten. Die grünen Lichter brannten und zeigten an, dass die Batterien für einen sofortigen Einsatz bereit waren. Der verantwortliche Offizier stand stramm und sagte zuversichtlich: "Wir sind für jeden Notfall vorbereitet".

Der Vertreter fragte den Offizier um eine Batterie und kontrollierte den Gesundheitszustand. Innerhalb Sekunden stellte der Batterie-Analyser einen Ausfall fest. In der Bemühung, es besser zu machen, nahm der Offizier eine andere Batterie aus einem Ladegerät, aber auch diese bestand den Test nicht. Weitere Batterien fielen beim Test durch.

Batterien auf Nickelbasis, die längere Zeit auf einen Einsatz warten, werden innerhalb von drei Monaten wegen des Memory-Effektes unbrauchbar. Szenarien, wie diese, sind üblich. Politische Hindernisse und das Fehlen einer Finanzierung stehen oft einer schnellen Lösung im Weg. Das Einzige, was dieser Offizier tun kann, ist zu beten, dass nie ein Notfall eintrete.


Armee - Verteidigungsorganisationen haben ihren grössten Stolz darin, Hochqualitätsgeräte und leistungsstarke Geräte zu verwenden. Wenn sie dann zu den wiederaufladbaren Batterien kommen, sind diese die Ausnahme. Die Batterien entgehen oft einer vollen militärischen Inspektion, und nur das Aussehen wird kontrolliert. Eine Wartung wird häufig ignoriert und es werden nur wenige Bemühungen unternommen, den Gesundheitszustand der Batterie weiter zu verfolgen, wie auch die Anzahl erfolgter Zyklen und das Alter. Mit der Zeit tragen die Soldaten Schrott herum anstelle der Batterien.

Figur 1: Das Resultat von vernachlässigten Batterien. Die Soldaten beginnen, Schrott anstelle von Batterien herumzutragen. Batteriewartung hilft, Schrott von Zeughäusern fernzuhalten.

Während dem Falklandkrieg 1982 führten Batterien die britische Armee an der Nase herum. Die Armee nahm an, die Batterien entsprächen immer den strengen militärischen Spezifikationen, auch wenn sie längere Zeit vernachlässigt wurden. Dem war aber nicht so. Als der Befehl gegeben wurde, die tragbaren Raketen zu starten, geschah gar nichts, und die Raketen flogen an diesem Tag nicht. Die Batterien waren tot.

Regierungsabteilungen - Eine Organisation stellte dauern Ausfälle fest mit Nickel-Kadmium-Batterien. Obschon die Batterien im Neuzustand 100% Leistung aufwiesen, fiel die Kapazität auf 20% oder tiefer innerhalb von einem Jahr nur. Wir entdeckten, dass ihre Funkgeräte viel zu wenig eingesetzt wurden; die Batterien erhielten jeweils eine volle Ladung nach jedem kurzen Einsatz.

Nachdem die Batterien ersetzt worden waren, empfahlen wir der Organisation, die Batterien einmal im Monat voll zu entladen. Die erste Wartung dieser Art erfolgte jedoch erst nach 5 Monaten. Wir fanden die folgende Situation vor:
Die Kapazität der Hälfte aller Batterien betrug nur noch 70-75%. Mit einer Wartung und Regeneration (Tief-Entladung) konnten alle Batterien voll restauriert (100%) werden. Wäre eine Wartung für noch längere Zeit ausgeblieben, wäre die Möglichkeit für eine volle Restauration in Gefahr geraten


Bauindustrie - Ich stellte weniger Batterieprobleme bei Funkgeräten fest in der Bauindustrie als bei Sicherheitsdiensten. Die Bauarbeiter schalten meistens ihr Funkgerät erst am Ende ihrer Schicht aus. Das Resultat davon ist, dass die Nickel-Kadmium-Batterien ihre eigene Wartung erhalten, und dadurch ihre Leistung behalten bis sie im hohen Alter beinahe auseinander fallen, vielfach noch mit Klebstreifen zusammengehalten.

Im Vergleich dazu umhegen die Sicherheitsleute ihre Batterien zu Tode, indem sie sie zu wenig einsetzen und zu häufig voll aufladen. Diese Batterien sehen noch immer neu aus, wenn sie ersetzt werden müssen nach nur 12 Monate im Einsatz. Wegen dem fortgeschrittenen Memory-Effekt war eine Regeneration nicht mehr erfolgreich.

Der Memory-Effekt entsteht bei Batterien auf Nickelbasis. Dies ist eine Erscheinung, die mit periodischen Entladezyklen weit gehend korrigiert werden kann. (Siehe auch "Memory-Effekt - Mythos oder Tatsache?", Teil Zwei).