Technologien

AGM

Sicher, kraftvoll und langlebig!

Die neuen, leistungsstarken Batterien basieren auf AGM-Technologie (Absorbent Glass Mat). Spezielle Microglasfasermatten liegen dabei zwischen den Bleiplatten der Batterie und enthalten die komplette Batteriesäure. Dabei ist die Aufnahmekapazität der Glasfasermatten so abgestimmt, dass die Säure zwar vollständig im Vlies aufgenommen wird, der Sättigungsgrad des Vlieses aber nicht erreicht wird. Das verschlossene System ist mit einem Überdruckventil, dem VRLA (Valve Regulated Lead Acid) ausgestattet, um eventuelle Gase sicher abzuleiten.

Das Verfahren bietet mehrere Vorteile:

Die Batterie bleibt auslaufsicher und trocken. Bei Frost kann sich ausdehnende Flüssigkeit keinen Schaden verursachen. Durch die Verpackung der Platten in Microglasfasermatten, gibt es zudem nahezu keine Plattenbewegung mehr: Vibrationen oder Erschütterungen machen der Batterie nichts aus. AGM-Batterien können daher sogar liegend verbaut und lageunabhängig betrieben werden. Durch die Säure im Vlies ist zudem der gesamte Elektrolyt gebunden und damit entfällt die Wartung mit Nachfüllen von Wasser und Nachkontrollieren des Elektrolyts!

Die AGM-Batterien haben durch ihre Konstruktion einen extrem niedrigen internen Widerstand - es kommt zu einer schnelleren Reaktion zwischen Säure und Plattenmaterial: Gerade in anspruchsvollen Situationen wie beispielsweise bei Ladevorgängen in extremer Kälte können so höhere Energiemengen passieren!

Das Aufladen von AGM-Batterien ist denkbar einfach: Ein Ladegerät für herkömmliche Autobatterien passt -spezielle Ladegeräte oder Adapter sind nicht nötig!

GEL-TECHNOLOGIE

Für verschiedene elektrische Verbraucher, häufige Entladungszyklen und sicheres Startvermögen bei allen Witterungsbedingungen braucht z.B. ein Motorrad eine Gelbatterie. Beim Fahren auf unbefestigtem Grund entstehen starke Vibrationen. Sportliche Kurvenfahrt, Batterieeinbau in verschiedenen Positionen, Saisonbetrieb mit längeren Stillstandzeiten und unregelmäßiger Wiederaufladung: Bei all diesen Bedingungen benötigen Sie eine Batterie mit der speziellen GEL-Technologie.

Die neueste GEL-Technologie bietet durch das in Gel gebundene Elektrolyt außerordentliche Rüttelfestigkeit. Dabei sind die Elektroden fest in einem Multikomponentengel gelagert. Die gesamte flüssige Säure ist im Gel gebunden. Dies garantiert exzellente Zyklenfestigkeit bei verschiedensten Entladungssituationen und dazu den besten Auslaufschutz. Ein internes Gasrekombinationsverfahren schützt vor Gasentwicklung und ermöglicht das Versiegeln der Batterie. Ein druckreguliertes Ventil garantiert höchste Sicherheit sogar bei Überladung.

NASS

Wenn eine solche Umrüstung nicht möglich oder gewünscht ist, liefern unsere herkömmlichen, "nassen" Verbraucherbatterien ebenso zuverlässig Strom wie die AGM-Batterien. Allerdings müssen diese Batterien gewartet werden - regelmäßige Kontrolle des Flüssigkeitsstandes und gegebenenfalls Nachfüllen mit destilliertem Wasser ist Voraussetzung für ein langes Leben.

ETN Typ-Nummern

Schlüsselzahlen für Standard-Blei - (Starter-)Batterien (Akkumulatoren)

Es gibt eine "Europäische Typ-Nummer", die als Nachfolger der DIN-Typreihen heute von (fast) allen angewandt wird und deren Zahlencode alle wichtigen Daten (Spannung, Kapazität, Baugruppe und Kaltstartstrom) beinhaltet.

So setzt sich die ETN-Nummer aus 3 Zahlengruppen zu je 3 Ziffern zusammen, die folgende Aussagen beinhalten:

ETN 536 046 030;

• 1. Zahlengruppe "5 3 6" = Gruppe A:
  • 1.Stelle zeigt die Spannung, hierbei sind die Ziffern 1 - 4 für 6-Volt-Batterien reserviert
    • 5 für 12-Volt-Batterien unter 100Ah
    • 6 für 12-Volt-Batterien über 100Ah
    • 7 für 12-Volt-Batterien über 200Ah
    • 8 für Starter-Sonderbatterien
    • 9 für Antriebs-, Licht- u. Solarbatterien
  • 2. und 3. Stelle zeigen die Kapazität der Batterie in Ah, daraus folgt:
    5 3 6 = 12-Volt-Batterie mit einer Kapazität von 36Ah (unter 100Ah)
    • 6 3 6 ist demnach eine 12-Volt-Batterie mit 136Ah (über 100Ah)
    • 7 3 6 entspricht 12V-236Ah (über 200Ah)
    • 7 für 12-Volt-Batterien über 200Ah
    • 8 für Starter-Sonderbatterien
    • 9 für Antriebs-, Licht- u. Solarbatterien
• 2. Zahlengruppe "0 4 6" = Gruppe B:
  diese Zahlengruppe gibt Auskunft über die Abmessungen und Besonderheiten (Form des Unterkastens, Kastendeckel, Bodenleisten, etc.)
• 3. Zahlengruppe "0 3 0" = Gruppe C:
  mit diesen 3 Ziffern wird der Kälteprüfstrom x 10 angegeben Beispiel: 030 x 10 = 300A, 115 = 1150A.

Die bisherigen DIN-Typnummern, z.Bsp. 5 36 46, sind zu obigen Erläuterung analog anzuwenden, hier fehlt jedoch die Aussage zum Kälteprüfstrom.

Im normalen Sprachgebrauch wird jedoch meistens offen nach einer "Batterie, 12 Volt – 36Ah", bzw. " Batterie, 12 Volt – 88Ah" (o.ä.) gefragt. Hier reicht die Erkenntnis, dass es sich überwie-gend um Standard-Akkumulatoren (Batterien) handelt, die aus dem normalen Handelssortiment bedient werden können.

BMS Batterie-Management-System

Lithium-Ionen-Batterien, als Energiespeicher im Elektroauto oder elektrischen Motorrädern, haben einen erheblichen Einfluss auf die Verwendung von elektrischen Fahrzeugen, die Leistung und die laufenden Kosten. Aufgrund individueller Unterschiede zwischen den einzelnen Zellen verläuft sich der Akku in einer ungleichgewichtigen Weise. Aufgrund einzelner elektrochemischer Eigenschaften zwischen einzelnen Zellen verhalten sich Lithium-Ionen-Akkuzellen im Ungleichgewicht. Es führt nämlich beim Zusammenschluss von Einzelzellen zur erheblich verringerten Lebensdauer der Batterie und sogar zum Sicherheitsrisiko für Elektro-Fahrzeuge.

Das Lithium-Ionen-Zellen Balancing-Management-Systems ist eine intelligente Integration des Überwachungs- und Kontrollsystems. Auf die optimalen Betriebsbedingungen von Lithium-Batterien wird der Akku innerhalb der einzelnen Zelle in Echtzeit überwacht, kontrolliert und beeinflusst. Das Ziel von unserem Produkt ist die Sicherstellung, dass alle Einzelzellen der Batterie bei dem Prozess von Laden/Entladen gleichmäßig arbeiten können, damit die Verbesserung von der operativen Leistung und eine längere Akkulaufzeit erwartet werden.

Allgemeine Beschreibung

Das BMS ist in der Lage alle notwendigen Funktionen zum sicheren Betrieb eines Lithium Akkus bereitzustellen. Wir richten das BMS individuell für Ihre Anwendung ein. Dabei spielen Ihre Entlade- /Ladeeigenschaften eine primäre Rolle, sowie die genaue Anpassung an die Hersteller spezifischen Eigenschaften des Akkus.

Funktionen und Eigenschaften

• Spannungsüberwachung jeder einzelnen Zelle
• Temperaturüberwachung des Akkus an bis zu 5 Punkten (Arbeitsbereich -40°C-+85°C)
• Steuern der Last - verhindern einer Tiefentladung
• Steuern des Laders - verhindern einer Überladung
• Steuern einer Batterieheizung
• passives Balancieren der Zellen
• Ladungsmengenzähler SOC, SOH Bestimmung
• Errechnen und Ausgeben von Parametern: SOH, SOC, I, U, T über CAN, RS232, Analog
• Kommunikationsschnittstellen
• per PC parametrierbar
• ESD geschützt
• Kaskadierbar bis 2000V Stackspannung
• galvanische Trennung Zellen/Schnittstellen

Wir freuen uns, wenn wir Sie zu dem Thema BMS Batterie Management System persönlich beraten dürfen. Rufen Sie uns gerne an, unter: 040 611 631 0

Sicherer Umgang mit Bleiakkumulatoren

PDF-Download

Als Anbieter für mobile Energie ist uns das Thema Sicherheit und korrekter Umgang mit Batterien und Akkumulatoren wichtig. ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. hat ein Merkblatt zusammengestellt, welches wichtige Hinweise und Regeln für einen sicheren Umgang beinhaltet.

Hinweise zum sicheren Umgang mit Bleiakkumulatoren (Bleibatterien) als PDF-Datei herunterladen [Adobe Acrobat PDF - 1006.5 KB]

Der Beginn

Die Geschichte der elektrochemischen Energiespeicher begann mit der naturwissenschaftlichen Untersuchung der Elektrizität.

Namen wie Luigi Galvani (1737-1798) entdeckte 1789 die elektrischen Phänomene und  Alessandro Cont di Volta (1745-1827) entwickelte die erste elektrische Spannungsquelle

sind mit diesen Arbeiten verbunden und leben noch heute in den Bezeichnungen, wie "galvanische Zelle" und "Volt" weiter. 1789 experimentierte Luigi Galvani und ihm fiel u.a. auf, dass Froschbeine zu zucken beginnen, wenn sie mit zwei verschiedenen Metallen in Berührung kommen. Er schloss daraus auf einen Zusammenhang zwischen der Elektrizität und bestimmten Muskeltätigkeiten.
Zehn Jahre später, 1799 baute A.C. di Volta die erste einfache Batterie: Er schichtete Kupfer- und Zinkscheiben abwechselnd übereinander und legte zwischen die Scheiben jeweils ein in Salzlösung getränktes Stück Pappe. Diese "Volta‘sche Säule" lieferte Energie, wenn die Scheiben durch Draht verbunden wurden. Die Spannung ließ sich mit mehreren Säulen in Reihe geschaltet erhöhen.

Johann Wilhelm Ritter baute 1802 eine Batterie, die "Ritter‘sche Säule".

J.W Ritter, der mit Goethe auf dem Gebiet der Naturwissenschaften zusammenarbeitete, entwickelte 1802 eine Batterie, die so genannte "Ritter‘sche Säule". Die Säule bestand aus übereinander geschichteten und mit Tafelsalz (Natriumchlorid) getränkten Kupfer- und Kartonscheiben. Diese Vorrichtung konnte mit einem elektrischen Strom geladen wer-den und gab bei der Entladung Strom ab. Die „Ritter’sche Säule“ gilt als Urform des heutigen Akkumulators.

Etwa in den Jahren 1840 bis 1850 arbeiteten die Herren Sinsteden und Planté mit den ersten Blei-Batterien (System Blei-Schwefelsäure-Bleidioxid) und nutzten sie zur Stromspeicherung für telegraphische Experimente. Beide setzten als Elektroden Bleiplatten ein, die durch mehrfaches Laden und Entladen eine gewisse Kapazität erhielten. Für die industrielle Fertigung waren diese Batterien aber noch nicht geeignet.

Dank der Industrialisierung entwickelte sich der elektrochemische Energiespeicher zügig. Dynamo und Glühlampe waren gegen Ende des 19. Jahrhunderts erfunden. Der Bedarf, elektrische Energie zu speichern, wuchs rasch. Etwa 1880 wurde damit begonnen, Blei-Batterien industriell zu produzieren, als Fauré ein Patent zur Herstellung pastierter Platten für Blei-Akkumulatoren anmeldete. Die Herren Jungner und Edison folgten 1899 und 1901 mit der Nickel-Cadmium-Batterie, die sehr bald auch gefertigt werden konnte.

Die Frühzeit des Bleiakkumulators

Der Physiker Fauré bedeckte beide Seiten eines Bleiblechs mit einer Paste aus Bleipulver und Schwefelsäure. Damit erreichte er schon nach der ersten Aufladung (der "Formation") eine besonders hohe Kapazität, ein wesentlicher Durchbruch! , der zur industriellen Herstellung solcher Batterien führte. So entstand eine Reihe von Betrieben, wie die S.A. La Force et la Lumière, in der W. Thomson mitarbeitete. Später zum Lord Kelvin of Largs ernannt, gab er den Namen für die absolute Temperaturskala. Anfangs dachte man an große Strom-speicher: W. Thomson entwickelte einen Plan, der die Stadt Buffalo von den Niagara-Fällen aus mit Strom beliefern sollte. 80.000 Volt (V) Spannung sollten erzeugt und nach Buffalo in eine Batterie mit 40.000 Zellen eingespeist werden. Dort sollten die Haushalte mit Abgriffen über jeweils 50 Zellen mit 100 V Netzspannung versorgen werden. Dieser Plan wurde aber aus unterschiedlichen Gründen nicht verwirklicht.

Die Fauré-Zellen, in denen positive und negative Elektroden spiralförmig aufgewickelt waren, erwiesen sich allerdings als wenig haltbar und versagten schon nach wenigen Lade-/Entladezyklen. Dieses war ein ernstes Hindernis für die industrielle Batterieherstellung.

Elektrodenformen

Eine deutliche Verbesserung brachte 1881 die Idee des J. Scudamore Sellons, die Paste nicht auf ein glattes Blech aufzutragen, sondern in ein perforiertes einzuarbeiten, um eine bessere Haftung zu erreichen. Er war der erste Metallkundler, der Antimon-Legierungen als Gittermaterial benutzte, was später so wichtig sein sollte. Ernest Volckmar entwickelte im gleichen Jahr ebenfalls ein Bleigitter. Es ist jedoch offen, wie weit der eine vom anderen wusste. Damit war die schon bald in vielen Varianten bekannte "Gitterplatte" erfunden.

Ebenfalls 1881 wurde von Charles F. Brush eine großflächige Bleielektrode mit gerippter Oberfläche zum Patent angemeldet, - der Vorläufer noch heute üblicher Großoberflächenplatten. Diese beiden Plattentypen (Gitter-platte, Großoberflächenplatte) spielen immer noch eine entscheidende Rolle. Auch die entwickelte Röhrchen-platte ("Panzerplatte"), die vor allem in Europa und Japan für Antriebs- und stationäre Anwendungen häufig verwendet wird, blickt auf eine lange Entwicklung zurück. S.C. Currie erfand die Grundform 1881. Bei dieser Plattenkonstruktion liegt im Zentrum eines Röhrchens von etwa 8 mm Durchmesser ein Bleistab, der bis heute als Leiterelement benutzt wird. Die mechanische Stützung des aktiven Materials wird durch eine äußere Hülle aus gewobenem oder nicht gewobenem Stoff erreicht.

Röhrchenelektroden nutzen das aktive Material sehr gut aus und garantieren eine hohe Zyklenstabilität. Die Röhrchen bestanden anfangs aus geschlitztem Hartgummi. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden geflochtene Glasfasern, gewobenes Material aus Glas- und Kunststofffasern bzw. Gewebe oder Filz aus reinem Kunststoff (Polyester), als Röhrchenmaterial eingeführt.

Die Weiterentwicklung des Bleiakkumulators

Schon Ende des 19. Jahrhunderts waren der Bleiakkumulator und drei seiner noch heute üblichen Elektroden bekannt und wurden bereits gefertigt. Die Entwicklung ging in den folgenden hundert Jahren weiter. Eine genauere Kenntnis der Einflussgrößen hat verbesserte Produktionsprozesse und den Einsatz neuer synthetischer Materialien ermöglicht, die zur Herstellung von Separatoren und Gefäßen verwendet werden. Nur einige dieser Weiterentwicklungen können im Folgenden skizzenhaft beschrieben werden.

Die besondere Rolle der Legierungen im Bleiakkumulator

Zur mechanischen Stützung des aktiven Materials und zur Leitung des Stroms benötigt man passive Bauteile mit angemessener Festigkeit und guter elektrischer Leitfähigkeit. In Bleiakkumulatoren treten im Hinblick auf diese Bauteile besondere Probleme auf: Das Potential der positiven Elektrode, der Bleidioxid-Elektrode, liegt so hoch, dass alle Metalle durch anodische Auflösung zerstört werden. Zur Stromleitung, in Verbindung mit dem Elek-trolyt Schwefelsäure, kann nur Blei eingesetzt werden, weil durch die chem. Korrosion an seiner Oberfläche eine Deckschicht aus Bleidioxid gebildet wird, die das darunter liegende Metall vor direkter Auflösung schützt. Bleidioxid (PbO2 ) ist das Produkt der Korrosion. Da es mit dem aktiven Material der positiven Elektrode identisch ist, beeinflusst die Korrosion die chemischen Vorgänge in der Zelle nicht.

Stabil ist diese Situation aber nicht, vielmehr schreitet die Korrosion allmählich in der Hauptmasse des Metalls fort und wandelt Gittermaterial zu Bleidioxid um. Dadurch verliert das Gitter an mechanischer Stärke und seine Leitfähigkeit wird vermindert. Der Korrosionsvorgang unter der Deckschicht ist aber so langsam, dass bei angemessener Auslegung der Bauteile die Brauchbarkeit der Batterie dadurch zeitlich nicht begrenzt wird.

Allerdings werden leider auch andere Legierungsbestandteile, wie Antimon oder Kupfer, durch die Korrosion freigesetzt und gelangen in der Zelle an die negative Elektrode, wo sie unerwünschte Reaktionen auslösen können, wie im nächsten Absatz kurz erläutert wird.

Das Potential der negativen Elektrode liegt 0,35 V unter dem Gleichgewichtspotential der Wasserstoffelektrode. Normalerweise müsste sich Wasserstoff aus dem Wasser der verdünnten Schwefelsäure bilden bund gleichzeitig die Batterie entladen. Die Wasserstoffentwicklung an Blei ist aber außerordentlich gehemmt, und das Gas bildet sich nur sehr langsam. Die Tatsache der "Selbstentladung" der negativen Elektrode ist unvermeidlich, aber sie geht derart langsam, dass sie toleriert werden kann.

An anderen Metallen aber, wie Kupfer und/oder Nickel, kommt es bei diesem Potential dagegen zu heftiger Wasserstoffentwicklung und deshalb können sie nicht als Gittermaterial verwendet werden. Wenn solche Metalle bei der Korrosion des positiven Gitters frei werden und die negative Elektrode erreichen, können sie dort zu starker Wasserstoffentwicklung führen. Beide Probleme sind mit der vorteilhaft hohen Zellenspannung des Bleiakkumulators verknüpft, die allgemein gesehen von Vorteil ist.

Die Geschichte der Gitterlegierungen Aus reinem Blei ("Feinblei") besteht die auf Planté zurückgehende Großoberflächenplatte, bei der auf einem massiven Gusskörper eine dünne Schicht aktiven Materials durch elektrochemische Oxidation erzeugt wird. Als Material für leichtere Gitter ist Blei ohne Zusätze wenig geeignet, weil es keine ausreichende Festigkeit zur weiteren Verarbeitung hat. Des weiteren sind Gitter oder Platten aus reinem Blei im üblichen Fertigungsprozess kaum zu handhaben.

Das reine Blei wird als Gittermaterial daher nur selten verwendet, wie etwa in Spezialbatterien mit sehr dicken Gittern für Telefonanlagen oder gestanzte Gitter, die als spiralförmig gewickelte Elektroden in Rundzellen eingesetzt werden.

Als hartes Gittermaterial ("Hartblei") wurden anfangs Legierungen mit etwa 11 Prozent Antimon verwendet. Dieses "eutektische Gemisch" hat einen einheitlichen Schmelzpunkt. Es können damit leicht fehlerfreie Gitter gegossen werden. Der hohe Gehalt an Antimon führt allerdings im Laufe der Betriebszeit zu stark ansteigender Wasserstoffentwicklung an der negativen Elektrode und zu entsprechend zunehmendem Wasserverlust der Batterie. Fest steht, dass Antimon die Zyklenstabilität des aktiven Materials in der positiven Elektrode verbessert.

Das bereitete unter den geographischen Bedingungen der USA mit vielen entlegenen Relaisstationen größere Probleme, weshalb in den BELL-Laboratorien intensiv nach Auswegen gesucht wurde. Die Möglichkeit, Blei-Calcium-Legierungen an Stelle von Blei-Antimon-Legierungen einzusetzen, wurde ab 1935 untersucht und schließlich für ortsfeste Batterien in BELL-Anlagen 1951 spezifiziert. Trotz der ausgedehnten Vor- und Feldversuche gab es große Enttäuschungen. Die erwartete Lebensdauer dieser Batterien wurde anfangs in vielen Fällen auch nicht annähernd erreicht.

Größtes Problem war das Wachsen der Gitter, die Dehnung der Gitterelemente aufgrund der entlang der Korngrenzen eindringenden Korrosion mit entsprechender Volumenzunahme, was zum Teil an der damals noch ungenügend entwickelten Gittergießtechnik lag.

Ein zweites Problem (ein Phänomen!) bildete vorzeitiger Kapazitätsverfall. Dessen theoretische Deutung ist auch heute noch nicht abgeschlossen.

Als Maßnahme gegen das Wachsen der Gitter wurden in den BELL-Laboratorien daraufhin feststehende Spezialbatterien mit untertassenförmigen Elektroden aus Reinblei entwickelt. Sie wurden 1970 für Telefonanlagen bei BELL eingeführt.

In Europa wurden Blei-Calcium-Legierungen nach dem Zweiten Weltkrieg zunächst kaum verwendet. Zur Verminderung der Wasserstoffentwicklung wurden vielmehr Legierungen mit niedrigem Antimongehalt (weniger als 2 Prozent) entwickelt.

Mit Einführung der ventilregulierten Blei-Säure-Batterie haben auch in Europa Blei-Calcium-Legierungen breitere Anwendung gefunden, weil in diesen Batterien der Wasserverlust minimalisiert worden ist.

Entscheidend ist dabei der Zusatz von Metallen, die zu feiner Struktur des erstarrten Materials führen ("Feinkornlegierung"). Sonst lassen sich solche Legierung mit geringem Antimongehalt nicht einwandfrei gießen. Der Zusatz geringer Mengen Selen (=200 g/Tonne) war besonders wirksam. Das Selen bildet in der geschmolzenen Legierung feine Bleiselenid-Partikel (PbSe), die bei der Erstarrung als Kerne bewirken, dass viele Kristalle gebildet werden. So entsteht die gewünschte Struktur aus feinen Körnern.

Blei-Batterien mit diesen Legierungen haben einen so geringen Wasserverlust, dass bei "stand-by"-Anwendungen unter normalen Bedingungen ein Nachfüllen erst nach mehr als 5 Jahren erforderlich ist. Der zurückgebliebene Antimongehalt stabilisiert den Zyklusverlauf derart, dass mehr als 1.000 Lade-/Entladezyklen erreicht werden können. Unter normalen Betriebsbedingungen benötigen solche Standard-Starterbatterien mit dem Prädikat "wartungsfrei nach DIN" innerhalb ihrer normalen Lebensdauer von etwa 5 Jahren kein neues Wasser.

Die ventilregulierte Blei-Säure-Batterie (VRLA)

Die ventilregulierte Blei-Säure-Batterie vermindert den Wartungsaufwand erheblich. Sie arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die gasdichte Nickel-Cadmium-Batterie: Der beim Überladen an der positiven Elektrode entstehende Sauerstoff verlässt die Zelle nicht, sondern wird an der negativen Elektrode wieder zu Sauerstoff-Ionen (O2-) reduziert, die zusammen mit Wasserstoff-Ionen (H+) Wasser bilden. Die Entwicklung von Sauerstoff, die durch das Überladen der positiven Elektrode verursacht wird, wird also durch die Verminderung dieses Sauerstoffs an der negativen Elektrode ausgeglichen. Bei perfektem Ablauf des internen Sauerstoffkreislaufs tritt kein Wasserverlust auf.

Solch ein "perfekter interner Sauerstoffkreislauf" lässt sich bei Blei-Batterien aber nicht realisieren, da eine gewisse Wasserstoffentwicklung an der negativen Elektrode nicht zu vermeiden ist, - auch nicht bei elektrisch unbelastetem Ruhepotential der Zelle. Ein weiteres Hindernis stellt die unvermeidliche Gitterkorrosion an der positiven Elektrode dar. Diese beiden Nebenreaktionen mindern den Wirkungsgrad des internen Sauerstoffkreislaufes. Deshalb lässt sich ein gewisser Wasserverlust bei verschlossenen Blei-Batterien nicht verhindern, ein prinzipieller Unterschied zur Nickel Cadmium-Batterie.

Um einen effektiven internen Lade-/Entladezyklus zu erreichen, muss der Sauerstoff die negative Elektrode als Gas erreichen, was bei Diffusion durch flüssiges Elektrolyt zu langsam wäre. Das wird durch das "Festlegen" des Elektrolyten erreicht: Das Elektrolyt wird entweder durch Zusatz von Silizium-Dioxyd (SiO2) geliert, wobei sich durch Schrumpfung Risse bilden, in denen Gastransport möglich ist, oder die Säure wird in Glasvlies aus extrem feinen Glasfasern mit Durchmessern im Mikrometerbereich (µm) aufgesaugt. Der Gastransport erfolgt in absorbierenden Glasmatten durch die größeren, nicht mit Elektrolyt gefüllten, Poren.

Versuche, feststehende Elektrolyten aus Gel zu entwickeln, wurden schon Ende des 19. Jahrhunderts unternommen. Wie bei "Trockenbatterien" sollte ein Verschütten der Schwefelsäure, auch bei Gehäusebruch, ausgeschlossen sein. Damals wurde dieser Methode für Blei-Batterien noch wenig bzw. keinerlei Bedeutung beigemessen. Ein Akkuhersteller, die Firma "Sonnenschein", griff das Verfahren Ende 1950 wieder auf, zunächst für kippsichere Kleinakkumulatoren. Diese wurden mit Ventilen ausgerüstet und hatten damit die charakteristischen Merkmale der ventilregulierten Blei-Säure-Batterie.

In den siebziger Jahren wurden Glasfasern mit Durchmessern im µm-Bereich, als Vlies strukturiert, eingeführt und sorgten für ein breites Anwendungsgebiet der ventilregulierten Blei-Säure-Batterie. Die Fähigkeit dieses ursprünglich für Feinstfilter entwickelten Materials, den schwefelsauren Elektrolyten aufzusaugen, erlaubte dessen Einsatz als Separator, der zugleich kurze Zyklen (Kurzschluss) zwischen den Elektroden verhindert und den Elektrolyten aufnimmt. Ein Vorteil solcher absorbierender Glasmatten-Separatoren ist, dass mit ihnen Batterien auf den üblichen Fertigungsanlagen hergestellt werden können. Außerdem hat der Glasmattenseparator einen so geringen Widerstand, dass der Batterie hohe Entladeströme mit gutem Wirkungsgrad entnommen werden können. Das führte Ende der siebziger Jahre zur Einführung von ventilregulierten Starterbatterien für Kraftfahrzeuge. Diese hatten jedoch am Markt nicht wirklich Erfolg, der Vorteil einer solchen Starterbatterie wurde aus unterschiedlichen Gründen zerredet.

Sehr erfolgreich war aber die Entwicklung einer solchen Batterie für Telefonanlagen, die den Trend auslöste, verschlossene Blei-Batterien für viele ortsfeste Anwendungen einzusetzen. So werden heute Anlagen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung überwiegend mit ventilregulierten Blei-Säure-Batterien ausgerüstet. Das geschieht nicht nur wegen des geringeren Wartungsaufwands und der niedrigen Hydrogen-Gas-Entwicklung, sondern auch wegen der Möglichkeit, diese Batterien unmittelbar neben den elektronischen Bauelementen aufzustellen, da keine Gefahr besteht, dass korrosive Dämpfe aus der Batterie austreten.

Auch die ventilregulierten Blei-Batterien mit geliertem Elektrolyten (Gel) wurden weiter entwickelt. Diese Entwicklung führte ebenfalls in den siebziger Jahren dazu, das Prinzip auf größere Batterien zu übertragen. Heute werden ventilregulierte Batterien mit geliertem Elektrolyten bis zur Kapazität von 3.000 Ampèrestunden (Ah) pro Zelle angeboten. Es sind z.Zt. verschiedene Baureihen von Gel-Batterien für stationäre und/oder mobile Anwendung am Markt. Durch das festgelegte Elektrolyt, ob nun in Glasvlies gebunden oder durch Silikate geliert, ist aus ökologischer Sicht auch eine Verbesserung für die Umwelt entstanden.

Allgemeine Weiterentwicklung

Neben den beschriebenen speziellen Entwicklungen hat es bei allen Blei-Batterien im Laufe der Jahrzehnte erhebliche Neuerungen gegeben.

Zur Trennung der Elektroden kamen zunächst Abstandhalter aus Hartgummi oder dünne Holzbrettchen zur Anwendung. Anno 1915 wurde in den USA ein poröser Separator auf Gummibasis patentiert, 1924 ein ähnlicher in Deutschland mit Latex als Ausgangsmaterial. In beiden wurde ein definiertes Porensystem aus Dehnmitteln und Füllstoffen erzielt. Sie werden mit gewissen Abwandlungen noch heute verwendet. Nach 1945 dienten verstärkt Kunststoffe als Material für Separatoren, vor allem PVC und Polyäthylen. Für Batteriegefäße wurden ebenso zunehmend Kunststoffe anstelle von Glas oder Hartgummi verwendet.

Immer perfektere elektronische Bauteile erlaubten eine verbesserte Ladetechnik. So konnte bei Kfz-Starter-batterien der mittlere Ladezustand erhöhet werden und die Lebensdauer wurde verlängert. Ortsfeste Batterien waren besser zu überwachen, was unerwartete Ausfälle verhinderte. In den letzten Jahren hat sich dieser Trend fortgesetzt. Heute werden Geräte zur kontinuierlichen Überwachung der Batterie (Monitoring) angeboten.

Batterien für Elektro-Straßenfahrzeuge sind meist mit einem "Management-System" verbunden, das nicht nur Temperatur und Ladezustand der Batterie überwacht, sondern insbesondere auch Tiefentladung und schädliche Überladung vermeidet. Wenn nötig, werden zusätzlich einzelne Zellen oder Blöcke innerhalb der Batterie bei starker Beanspruchung automatisch geladen. Dieses garantiert einen gleichmäßigen Ladezustand der Zellen einer Batterie und sichert somit eine wirtschaftliche Nutzung über die gesamte Betriebsnutzungsdauer des Akkumulators.

Batterie-Lexikon

Das Batterie-Lexikon der Firma Battery Kutter erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Wir versuchen wichtige Begriffe aus unserem Tätigkeitumfeld zu erklären. Wir freuen uns über weitere Ideen und Anregungen.

1. AGM

   Dieser Begriff stammt aus dem Englischen. Es bedeutet Absorptive Glass Matt. Dies bedeutet, dass die Schwefelsäure in einem Vlies aus Glasfasern eingebunden ist. Diese mit Schwefelsäure getränkten Vließmatten liegen zwischen den aktiven Bleiplatten.

2. Ausgleichsladung

   Die Ausgleichsladung ist bei manchen offenen Batterietypen erforderlich, um die mit der Zeit zurückgehende Kapazitätsmenge wieder auszugleichen. Abhängig von der Batteriebauart und den Herstellervorschriften sind Ausgleichsladungen in größeren Zeitabständen (6-9 Monate) erforderlich. Die jeweiligen Spannungen und Ströme sind den Datenblättern des Batterieherstellers zu entnehmen.

3. Bleibatterie

   Ein Akkumulator der als Elektrolyt verdünnte Schwefelsäure benötigt. Die Elektroden bestehen aus Blei.

4. BAE

   Die Batterieanschlusseinheit als Schaltschrank ausgeführt zur Aufnahme des DC Batterieschalters und zum Anschluss der Batteriestränge.

5. Batterie

   Energiespeicher in Form eines Blei oder NiCd Akkumulators. Wesentliche Auslegungsparameter sind: die Überbrückungszeit, die Scheinleistung und cos. Phi des Verbrauchers, Wechselrichterwirkungsgrad, Zwischenkreisspannung, Entladeschlusspannung, Ladespannung.

   Batterietypen:

   • Verschlossene Batterien
   • Geschlossene Batterien
   • Offene Batterien

6. Batteriekapazität

   Die Nennkapazität einer Batterie ist die Kapazität, die die Batterie beim Entladen über eine festgelegte Entladedauer (Nennentladezeit tN) bei einer Nenntemperatur, Nenndichte und Nennstand der Elektrolyten abgeben kann, ohne dass die Entladeschlusspannung (UsN) unterschritten wird. Diese Kapazitätsangaben beziehen sich in der Regel auf eine 10 oder 20stündige Entladung bei Bleibatterien und auf 5stündige Entladung bei Nickel-Cadmium-Batterien. Beim Einsatz in USV-Anlagen ist die entnehmbare Kapazität wegen der kurzen Entladezeit wesentlich geringer als die Nennkapazität. Zur genauen Dimensionierung benötigt man daher Tabellen oder Kurven mit Angaben der Entladeleistung in Abhängigkeit von der Entladezeit. Des Weiteren muss man beachten, dass manche Batterien ihre volle Nennkapazität nach mehreren Ladezyklen entwickeln. Eine anfänglich geringere Kapazität als angegeben kennzeichnet keinesfalls eine defekte Batterie.

7. Batterien geschlossen / wartungsarm

   Die Elektrolytflüssigkeit in den einzelnen Batteriezellen kann über Öffnungen im Batteriegehäuse mit destilliertem und entmineralisiertem Wasser aufgefüllt werden. Dieser Batterietyp wird häufig auch als "offen" bezeichnet.

8. Batterien verschlossen / wartungsfrei

   Batterien mit einer Gasrekombinationsrate von mindestens 95 %, d.h. dass während der gesamten Lebensdauer kein Nachfüllen von Wasser erforderlich ist. Die Batterien werden im Allgemeinen als "wartungsfrei" bezeichnet.

9. Batteriestränge parallel schalten

   Beim Parallelschalten mehrerer Batterien ist darauf zu achten, dass die Verkabelung zu den einzelnen Batteriesträngen symmetrisch angeordnet ist. Am besten ist es, die Leitungslängen gleich auszuführen um gleiche Spannungsfälle auf den Batterieladeleitungen zu erhalten. Somit ist jedenfalls sichergestellt, dass die Ladespannungen an den einzelnen Strängen gleich ist und keine Batterie eine zu hohe oder zu niedrige Ladespannung erhält.

10. Batterieraum

    Besonders für größere Batterieanlagen wird häufig ein besonderer Raum im Inneren von Gebäuden eingerichtet. In DIN VDE 0510 Teil 2 sind die Bestimmungen zur Ausstattung des B. festgelegt. Sie legen unter anderem die Be- und Entlüftung sowie die Sicherheitsabstände zu brennbaren und funkenerzeugenden Teilen fest.

11. Battery low

    Vorwarnungssignal vor Erreichen der Tiefenentladungskurve. Wird von manchen USV Anlagen als Vorwarnung über die Schnittstellen oder über die Relaiskarte ausgegeben.

12. Betriebsdauer einer Batterie

    Eine für Batterien in USV Anlagen, auch als Nenngebrauchsdauer , Design Life definierte Zeitdauer, während der eine Batterie trotz Kapazitätsverlust durch Lagerung und Temperatureinwirkung noch ausreichen Kapazität besitzt, um Ihre Aufgabe zu erfüllen.

13. Bleibatterie

    Eine Bleibatterie (Bleiakkumulator) besteht im Wesentlichen aus zwei Elektrodenplatten, die von verdünnter Schwefelsäure umgeben sind. Eine der Platten ist aus Blei, die andere aus Bleioxyd. Von jeder Platte ist ein Anschluss nach außen geführt. Werden beide Anschlüsse leitend über eine Last verbunden, so fließt wegen der vorhandenen Potentialdifferenz ein Elektronenstrom von der Blei- zur Bleioxydplatte. Dabei wird Bleisulfat gebildet. Eine einzelne Zelle hat eine Nennspannung von 2,0 V. Man unterscheidet zwischen wartungsarmen und wartungsfreien Typen (siehe auch EN50272).

14. Elektrolyt

    Flüssigkeit innerhalb einer Batterie zwischen den Elektroden. Bei Bleibatterien in Form von verdünnter Schwefelsäure, bei NiCd Batterien in Form von Kalilauge vorhanden. Je nach Batterietechnik kann das Elektrolyt in Vließ oder GEL eingelagert sein (AGM Technik) oder flüssig zur Verfügung stehen.

15. Entladeschlusspannung

    Spannungswert die am Ende einer Entladung an den Batteriepolen zu messen ist. Dieser Wert wird vom Batteriehersteller in Abhängigkeit der jeweiligen Batterie angegeben. Ein Unterschreiten der Entladschlusspannung kann zur Zerstörung der Batterie führen. Auch ist die Entladeschlusspannung abhängig von der verwendeten Belastung an der Batterie. Bei einer sehr kleinen Belastung der Batterie sind in der Regel höhere Entladeschlusspannungen einzuhalten, da sonst die Batterie geschädigt werden kann.

16. Erhaltungsladung

    Die erforderliche Spannung, um Batterien im vollgeladenen Zustand zu halten, nennt man Erhaltungsladung Standardwerte bei 20°C: Bleibatterien 2,23 V – 2,27 V 1% je Zelle; NiCd-Batterie 1,40 V je Zelle. Die Werte der Hersteller sind absolut zu befolgen. Herrschen dauernd oder vorwiegend von Standardwert abweichende Temperaturen am Aufstellort der Batterie vor, so sollten die o.a. Werte zugunsten der Batterielebensdauer gemäß den Herstellerangaben angepasst werden.

17. Eurobat

    Bei EUROBAT handelt es sich um eine Vereinigung zur Förderung der Interessen der europäischen, industriellen und speziellen Batterieindustrien. Mit 34 Mitgliedern innerhalb der EU, die mehr als 85 % der Batterieindustrie in Europa umfasst, arbeitet EUROBAT daran, neue Batterielösungen und erneuerbare Energiespeicherung zu entwickeln. Des Weiteren gibt Sie Empfehlungen über Definitionen der technischen Batterieangaben wie z.B. Lebensdauer.

18. Gasungsspannung

    Die Spannung bei der der Elektrolyt einer Batterie in den gasförmigen Zustand übergeht und entweicht. Die Gasungsspannung sollte nicht zu lange anstehen, da ein erheblicher Elektrolytverlust die Folge wäre. Eine Zerstörung der Batterie ist dabei nicht auszuschließen. Die Gasungsspannung beträgt in der Regel: Bei Bleibatterien 2,4V/Zelle und bei Nickel Cadmium Batterien 1,55V/Zelle.

19. GEL Batterie

    Der Schwefelsäure wird Kieselsäure zugegeben um ein gelartiges Elektrolyt zu erhalten. Gelartiges Elektrolyt hat den Vorteil, dass es die gesamte aktive Bleiplatte benetzt und dadurch der interne Widerstand erheblich herabgesetzt wird. Vliesbatterien dagegen haben auf Grund der Vlieseigenschaft einen erhöhten Innenwiderstand da das Vlies immer nur punktuell die aktiven Bleiplatten berührt.

20. GroE-Batterien

    Die GroE-Batterien sind geschlossene stationäre Bleibatterien mit flüssigem Elektrolyt (verdünnte Schwefelsäure). GroE-Batterien zeichnen sich durch den besonderen Aufbau als komplett gegossene Platten mit Lamellenstruktur aus. Durch die Reinbleitechnologie, die hohe Elektrodenstärke und die niedrige Säuredichte von 1,22 kg/l ergibt sich eine exzellente Gebrauchsdauererwartung von mindestens 20 Jahren.

    GroE-Batterien werden in einem Kapazitätsbereich von 75Ah bis zu 2600Ah gefertigt. Die positive Elektrode ist als Großoberflächenplatte ausgeführt. Der Elektrolyt ist in flüssiger Form vorhanden und muss während der Gebrauchsdauer kontrolliert werden.

    Die Zyklenzahl liegt über 200. Die Batterien der GroE-Reihe zeichnen sich aus durch höchste Zuverlässigkeit und außergewöhnliche Betriebssicherheit. Hohes Spannungsniveau bei Hochstromentladung und weitgehend hohe Konstanz der elektrischen Eigenschaften über die Gebrauchsdauer hinaus, sind weitere Merkmale dieser Batterie.

    Die GroE wird seit mehr als 100 Jahren eingesetzt und ist somit eine der ausgereiftesten und sichersten Batterie unter allen Batteriesystemen.

21. I/U Kennlinie

    Die I/U – Kennline ist eine schonende Lademethode für Batterien. Zunächst wird mit konstantem Strom geladen bis die Erhalteladespannung erreicht ist. Danach wird mit konstanter Spannung weiter geladen.

22. Konstantleistungstabellen

    In den Konstantleistungstabellen der Hersteller wird angegeben, bei welcher max. Entladeschlusspannung, die Batterie eine konstante Leistung pro Zelle (oder pro Block) in Abhängigkeit der Zeit abgeben kann.

23. Konstantstromtabellen

    In den Konstantstromtabellen der Hersteller wird angegeben, bei welcher max. Entladeschlusspannung, die Batterie einen konstanten Strom pro Zelle (oder pro Block) in Abhängigkeit der Zeit abgeben kann.

24. Knallgas

    Knallgas entsteht durch Überladung der Batterie. Hierbei entsteht aus dem Elektrolyt in chemischer Weise ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff. Dieses Gemisch ist hoch explosiv.

25. Kurzschlußstrom

    Gleichstrom, der bei Kurzschluss über die Anschlußpole der Batterie fließt und nur vom Innenwiderstand der Batterie begrenzt wird. Die Kurzschlusströme sind nicht zu unterschätzen und können mehrere tausend Ampere bei großen Akkumulatoren betragen. (Beispiel: Ein Akku 65Ah kann einen Kurzschlusstrom bis zu 1500A abgeben). Ein Kurzschluss ist immer mit Verbrennungen oder Brandgefahr für Gegenstände verbunden. Ein vollkommener Kurzschluss an den Batteriepolen kann zu einer Explosion der Batterie führen. Aus diesem Grund muss jeder Akkumulator mit einer geeigneten Sicherung abgesichert werden.

26. Ladefaktor

    Als Ladefaktor bezeichnet man das Verhältnis der entnommenen Batteriekapazität zur einzuladenen Batteriekapazität. Auf Grund des Wirkungsgrades muss bei Bleibatterien ca. 20% mehr eingeladen werden und bei NiCd Batterien ca. 40%.

27. Ladeerhaltungsspannung

    Die Ladespannung wird eingestellt zwischen 2,26V/Z und 2,29V/Z, je nach Art der Batterie. Diese konstante Spannung liegt an um die Selbstentladung der Batterie auszugleichen.

28. Ladekennlinien

    Man unterscheidet bei der Batterieladung folgende Kennlinien:

    • I – Kennlinie
    • IU – Kennlinie
    • U – Kennlinie
    • W – Kennlinie
    • Wa – Kennlinie

    Je nach Batterietyp muss eine der vorher genannten Kennlinien zur Ladung der Batterien verwendet werden. Welche Kennlinie das ist, finden Sie in der Bedienungsanleitung des Batterieherstellers.

    I – Kennlinie

    Ladung mit konstantem Strom. Die Ladespannung kann unkontrolliert steigen. Dadurch kann die Temperatur in der Batterie zu stark ansteigen. Das Elektrolyt würde kochen, Wasserverlust wäre die Folge. Auch würde durch die chemische Reaktion Knallgas entstehen und für ein explosionsgefährdetes Umfeld sorgen. Dieses Ladeverfahren ist nur geeignet für kleine Ladeleistungen mit wenigen Milliampere.

    IU – Kennlinie

    Die Aufladung erfolgt bei leerer Batterie mit einem konstanten Strom( I-Kennlinie). Die Ladespannung ist auf die Ladeerhaltungsspannung eingestellt. Mit steigender eingeladener Kapazität in die Batterie nimmt der Ladestrom allmählich ab und die Ladespannung steigt an bis zur eingestellten Erhaltungsladespannung.(Je nach Art der Bleibatterie im Bereich zwischen 2,26 – 2,29V/Z). Das Ladegerät hat jetzt auf die U-Kennlinie umgeschaltet.

    U – Kennlinie

    Ladung mit konstanter Ladespannung. Wird die Starkladespannung von 2,4V/Z erreicht, wird automatisch der Strom herunter geregelt um ein zu hohen Temperaturanstieg im Akku zu verhindern. Eine zu hohe Akkutemperatur kann zur Zerstörung des Akkus führen.

    W – Kennlinie

    Die Ladung erfolgt nach einer Widerstandskennlinie (W). Mit steigender Ladespannung wird der Ladestrom heruntergeregelt. Auch hier, wie bei der U – Kennlinie muss ein Temperaturanstieg durch zu hohem Ladestrom bei hoher Ladespannung verhindert werden.

    Wa – Kennlinie

    Das Ladeverhalten entspricht der W – Kennlinie. Jedoch wird nach einer eingestellten Zeit der Ladevorgang abgeschaltet.

29. Ladeschlusspannung

    Spannung die am Ende einer Batterieladung an der Batterie ansteht. Eine zu hohe Spannung kann zur Zerstörung der Batterie führen.

30. Lebensdauer der Batterie

    Die Lebensdauer der Batterie ist abhängig von einigen Faktoren. Die Wartung der Batterie muss gemäß der Gebrauchsanweisung durchgeführt werden um die max. Lebensdauer der Batterie zu erreichen. Die Lebensdauer ist direkt abhängig von den Faktoren: Ladung der Batterie, Umgebungstemperatur, Ladezyklen, Entladetiefe.

31. Nennkapazität

    Die entnehmbare Kapazität einer Batterie unter den vom Hersteller festgelegten Bedingungen.

32. OGI Batterie

    Bei der OGi Batterie handelt es sich um eine wartungsarme, geschlossene Bleibatterie mit flüssigem Elektrolyt. Das Design Life dieser Batterien beträgt bis zu 15 Jahre bei einer Umgebungstemperatur von 20 Grad. Die Erhaltungsladespannung beträgt 2,23V/Zelle bis 2,3V/Zelle bei 20-25°C. Die max. Umgebungstemperatur darf -20°C bis +50°C betragen. Gefertigt werden diese Batterien aus positiven langlebigen Gitterplatten, negative feinkörnige pastierte Gitterplatten, mikroporöse Separatoren und Gehäuse einem aus stabilem flammenhemmendem glasklarem SAN Material.

    Diese Batterien werden als Einzelblöcke mit mehreren Zellen oder als Einzelzellen hergestellt. Je nach Ausführung sind Baugrößen von 25Ah– 900Ah zu erhältlich. Eine besondere Konstruktion der Gitterplatten als Rundgitter ermöglicht es, die Innenwiderstände der Batterie zu senken. Das hat zur Folge, dass die OGi einen sehr hohen Strom in einer sehr kurzen Zeit abgeben kann. Die Zyklenzahl der einzelnen Ladungen/Entladungen beträgt dabei > 1000.

33. OGiV GEL Batterie

    Die Batterien der OGiV-Reihe gehören zu den wartungsfreien Batterien, bei denen der Elektrolyt in einem Gel festgelegt ist. Die positiven und negativen Gitterplatten bestehen aus einer Blei-Calcium-Zinn-Legierung, um Gitterwachstum und Korrosion zu minimieren.

    Gel versus AGM (Absorbent Glass Mat – Gitter-Vlies). Jede der beiden Batterietypen hat seine Vor- und Nachteile. Es ist deshalb von Bedeutung, jeweils die richtige Batterie für die vorgesehene Anwendung auszuwählen. Einsetzbar als ortsfeste Batterien, Antriebsbatterien, Batterien zur Speicherung regenerativer Energien, Anlass und Notstrombatterien, USV- und ZSV Anlagen.

    Vorteile der Gel-Batterie:

    • Bessere Tiefentladeverträglichkeit
    • Ideal für zyklische Einsatzfälle
    • Sehr gute Leistung bei Langzeitentladungen (Solaranwendung)
    • Gute Verträglichkeit höherer Temperaturen
    • Keine Säureschichtung, da der Elektrolyt festgelegt ist
    • Kann ohne Batteriekapazitätsverlust entladen werden, auch wenn vorher nicht vollgeladen wurde

34. OPzV Batterien

    OPzV-Batterien werden als wartungsarme, verschlossene Einzelzellen vorwiegend in Kunststoffgefäßen gefertigt. Die positive Elektrode ist als Röhrchenplatte ausgeführt. Kleinere Kapazitäten bis ca. 300Ah sind auch als 12V Kompaktbatterien erhältlich. Die Gebrauchsdauer liegt typischerweise bei über 15 Jahren. Die Batterien werden bis zu einer Kapazität von 3200Ah gefertigt. Der Elektrolyt ist in gelartiger Form vorhanden und muss während der Gebrauchsdauer nicht kontrolliert werden. Die Batterien werden vorzugsweise dort eingesetzt, wo eine Überbrückungszeit von mehr als einer halben Stunde erforderlich ist. Die Baureihe OPzV bietet neben der hohen Gebrauchsdauer im Bereitschaftsparallelbetrieb auch eine fast ebenso hohe Zyklenfestigkeit als die OPzS Batterie.

    Daher eignen sich OPzV Batterien mit Röhrchenplatten optimal zum Einsatz in Bereichen mit hoher Lade- und Entladebelastung wie zum Beispiel Solaranwendungen oder für lange Überbrückungszeiten, wie in Bereichen IT/Telecom ,Sicherheitsbeleuchtung, USV, BEV sowie Windenergieanlagen.

    Vorteile:

    • Hochstromfestigkeit
    • Waagerechter Einbau möglich
    • Hohe Zyklenfestigkeit und Langlebigkeit
    • Minimaler Wartungsaufwand
    • Höchste Zuverlässigkeit

35. OPzS Batterien

    OPzS-Batterien sind geschlossene Bleibatterien mit flüssigem Elektrolyt (verdünnte Schwefelsäure). OPzS-Batterien bieten in ihrem Aufbau als Zelle mit positiven Röhrchenplatten eine extrem hohe Zyklenlebensdauer von bis zu 1500 Zyklen bei 80% Entladetiefe. Daher eignen sich Batterien mit Röhrchenplatten optimal zum Einsatz in Bereichen mit hoher Lade- und Entladebelastung wie zum Beispiel Solaranwendungen oder für lange Überbrückungszeiten, wie in Bereichen IT/Telecom und Sicherheitsbeleuchtung. Die typische Gebrauchsdauer liegt bei etwa 20 Jahren.

    Anwendungsbereiche:

    • IT-Telekomanwendungen
    • Sicherheitsbeleuchtung
    • Solar und USV
    • ZSV, BEV Technik
    • Windanlagen

    Die Vorteile sind:

    • Hohe Lade- und Entladebelastbarkeit
    • Hohe Zyklenfestigkeit und Langlebigkeit
    • Höchste Zuverlässigkeit
    • Sehr geeignet für extra lange Überbrückungszeiten

36. Parallelschaltung

    Zusammenschaltung mehrerer Batterieblöcke oder Batteriestränge zur Erhöhung der Kapazität. Siehe auch Batteriestränge parallel schalten.

37. Restkapazität

    Der Kapazitätsanteil der nach einer Batterieentladung in der Batterie verbleibt. Je schneller eine Batterie entladen wird und je höher dabei der Entladestrom ist, des so höher ist die verbleibende Restkapazität in der Batterie.

38. Säuredichte

    Die Säuredichte gibt Aufschluss über den Ladzustand einer Blei – Säurebatterie. Sie wird mit einem Säureheber gemessen. Bei einer vollgeladenen Batterie beträgt die Säuredichte 1,28kg/l und bei einer entladenen ca. 1,1 kg/l.

39. Säureschichtung

    Beim Aufladen einer Batterie wird eine hohe Säuredichte erzielt. Diese Säure sinkt auf den unteren Teil des Batteriegefäßes hinab. Beim Wiederholten Nachladen kommt es zu unterschiedlichen Dichteverhältnissen in der Batteriesäure. Hohe Dichte unten, weniger hohe Dichte oben. Dieser Zustand darf nicht über längere Zeit aufrecht erhalten bleiben da sonst die Batterie zerstört werden kann. Namhafte Batteriehersteller bieten dazu automatische Säureumwälzeinrichtungen an um eine gleichbleibende Dichte der Säure in der Batterie zu gewährleisten.

40. Spannungssack

    Spannungseinbruch im ersten Moment der Entladung bei Bleibatterien. Dieser Effekt ist stark von der Höhe des zu entnehmenden Stromes abhängig. Für Hochstromentladungen sollten deshalb auch hochstromfähige Batterien verwendet werden. Besonders zu erwähnen sind hierbei die sogenannten HR Typen.

41. Tiefentladung

    Zustand der Batterie nach vollständiger Entladung mit einen kleinen Strom durch Unterschreitung der Entladeschlusspannung. Tiefentladene AGM Vlies Batterien müssen nach einer Tiefentlagung innerhalb 12h wieder neu geladen werden da ansonsten die Batterie irreparabel zerstört ist. AGM GEL Batterien müssen dagegen innerhalb 5 – 7 Tage wieder aufgeladen werden.

42. Überladung

    Ladung einer Batterie mit einem zu hohen Strom während einer zu langen Zeit. Hierbei kommt es zum Kochen des Elektrolyten. Wasserverlust ist die Folge. Die Batterie kann dadurch zerstört werden.

43. Umgebungsbedingungen

    Bezeichnet die Faktoren, die die Batterielebensdauer deutlich einschränken können wenn sie entgegen den Herstellerangaben nicht eingehalten werden. Die sind in der Regel: Vibration, Schock, Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Aufstellhöhe….

44. Wirkungsgrad

    Verhältnis von der entnommenen Kapazität zur eingeladenen Kapazität. Liegt bei Bleiakkus bei ca. 0,85.

45. Zyklenfestigkeit

    Die Zyklenfestigkeit gibt an, wie oft ein Akku ge- und entladen werden kann bevor er sein Lebensdauerende erreicht.