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Akku-Packs

Mehrere Akku-Zellen, die fest zu einem technischen Verbund zusammen geschaltet werden, nennt man einen Akkupack (englisch: battery pack). Durch die richtige Auswahl der (gewöhnlich identischen) Zellen und die Art der Schaltung (Reihen-, Serien- oder Mischschaltung) lassen sich Akkupacks mit praktisch beliebiger Spannung, Stromstärke und Kapazität konfigurieren.

Neben den eigentlichen Zellen selbst enthalten Akkupacks noch weitere Komponenten, beispielsweise:

Abstandshalter und Verbinder (z.B. H-Verbinder, Y-Ableiter)
zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Zellen untereinander
Kabel und Stecker bzw. Lötfahnen oder Kontaktverbindungen
zum Anschluss an den Stromverbraucher bzw. das Ladegerät
Schutz- und Steuerungselektronik
z.B. gegen Überhitzen oder Explosion, zur Leistungsbegrenzung,
zur Funktions- oder Alterungsüberwachung sowie zur Ladeoptimierung.

Ferner erfüllt ein Akkupack immer auch mehr oder weniger anspruchsvolle Gehäusefunktionen. Im einfachsten Fall werden die Komponenten lediglich kurzschlusssicher befestigt (z.B. durch Schrumpfschläuche), wobei ausreichende Wärmeabfuhr und mechanische Stabilisierung sichergestellt werden müssen. In aufwändigeren Fällen muss ein festeres Gehäuse (z.B. Kunststoffhalbschalen) Schutz vor widrigen Umwelteinflüssen bieten oder ein nach Kundenwünschen speziell gefertigtes Spritzgussgehäuse muss die nahtlose technische und optische Integration des Akkupacks als Systemkomponente eines Gerätes gewährleisten, beispielsweise als leicht austauschbarer Akkupack eines Powertools.

Die Entwicklung und Produktion von Akkupacks - als Prototypen, Unikate oder in Serie - erfolgt durch Akku-Konfektionäre. Die Entwicklung eines Akkupacks beginnt gewöhnlich mit der Anfrage eines Kunden, der für ein mobiles Gerät eine individuell auf seine Bedürfnisse zugeschnittene regenerierbare Energiequelle benötigt. Der Konfektionär verfeinert dann zusammen mit dem Kunden die Anforderungsbeschreibung (z.B. Spannung, Kapazität, Lebensdauer, Lagerzeiten, Umweltbedingungen, Sicherheitsanforderungen und vieles mehr) und leitet daraus das Stromprofil bzw. Pflichtenheft für den Akkupack ab. Erst auf Basis dieser Definitionen erfolgt die Auswahl der Zellen und sonstigen Komponenten. Da die Datenblätter der Zellhersteller nur unzureichend Rückschlüsse auf das Zellverhalten unter konkreten Lastbedingungen erlauben, spielt die Praxiserfahrung des Konfektionärs eine wesentliche Rolle bei der Auswahl der Komponenten. Dennoch müssen für gehobene Ansprüche mitunter auch Vorversuche mit diversen Zellen und Anordnungen mit möglichst realistischen Stromprofilen gefahren werden, bevor ein Akkupack in Serie produziert werden kann.

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