Blei-Gel-Akku: Wie richtig aufladen, Ablagerugen?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
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Hallo,
tritt an einem Blei-Gel-Akku (Rechargeable Sealed Lead Acid Battery) auch der Ablagerungseffekt wie bei Auto-Batterien auf?

Lassen sich Blei-Gel-Akkus mit einem Autobatterie-Ladegerät aufladen, mit welchem Ladestrom (bei 12V 9Ah-Battery)?

Hilft mehrfaches Laden/Enladen um die vorherige Leistung wiederherzustellen?

Bisher waren 3 dieser Akkus in Reihe geschaltet und wurden nur so geladen und verwendet (in Elektroroller).

Die Reichweite beträgt noch ca. 8km, als ich den Roller gebraucht bekam waren es noch 15, laut Hersteller sollen 20 gehen (Ich bin nicht schwerer geworden).

Danke für Hilfe/Antworten
Stephan

2

Hallo,
tritt an einem Blei-Gel-Akku (Rechargeable Sealed Lead Acid
Battery) auch der Ablagerungseffekt wie bei Auto-Batterien
auf?

  • Ja.
  • Sulfatation
    Die Bildung von Bleisulfat an den Elektroden eines Bleiakkumulators durch Rekristallisation bei langen Standzeiten im tiefentladenen Zustand. Es bildet sich grobkörniges Bleisulfat, welches nur schwer wieder aufladbar ist. Siehe Rekonditionierung.

Lassen sich Blei-Gel-Akkus mit einem Autobatterie-Ladegerät
aufladen, mit welchem Ladestrom (bei 12V 9Ah-Battery)?

  • Nein. Autolader haben zu hohen Strom!!
  • bei 12V 9Ah-Battery
  • 13,8V Imax.laden = 0,9A für ca. 12-14h

Hilft mehrfaches Laden/Enladen um die vorherige Leistung
wiederherzustellen?

  • Ja. Aber nur bedingt. Abhängig von :Siehe Lebensdauer
  • Rekonditionierung
    Entladung mit kleinem Strom (z.B. I 1/100) und Wiederaufladung mit ca. 30% Überladung. Die Prozedur kann bei Bedarf wiederholt werden.

Bisher waren 3 dieser Akkus in Reihe geschaltet und wurden nur
so geladen und verwendet (in Elektroroller).

Mit was für einem Ladegerät?
Du brauchst für Volladung mindestens 3 x 13,8 Volt = 41,4V

  • Ladungserhaltung + Ladung
    Batterie wird mit Konstantspannungsladegerät bei niedriger Ladespannung im vollgeladenen Zustand gehalten (Ausgleich der Selbstentladung).

  • Ladung, IU-Kennlinie
    Bis Erreichen der Gasungsspannung wird mit konstantem Strom geladen, danach Umschaltung auf U-Kennlinie, wobei die Grenzspannung unterhalb der Gasungsspannung liegt. Dadurch sinkt der Strom so stark ab, dass keine Überladung der Batterie auftreten kann.

Die Reichweite beträgt noch ca. 8km, als ich den Roller
gebraucht bekam waren es noch 15, laut Hersteller sollen 20
gehen (Ich bin nicht schwerer geworden).

Die Frage ist, wie alt + wie oft ge- bzw.entladen.
-Lebensdauer :
250 bis 1.000 Zyklen, hängt sehr stark von der Bauart und den Betriebsbedingungen ab. Allgemein verringern folgende Faktoren die Lebensdauer: hohe Entladetiefe, Betriebstemperaturen > 25 °C, Ladeschlußspannung > 2,30 V, lange Lagerzeit im teil- oder tiefentladenen Zustand (gefüllte Akkus nur im geladenen Zustand lagern und regelmäßig nachladen!).

  • Alterung
    Permanenter Verlust von Kapazität, der infolge von wiederholtem Gebrauch oder zeitbedingt auftritt.

  • Selbstentladung
    Die Selbstentladung ist ein temperaturabhängiger, ständiger, chemischer Reaktionsprozess an den Elektroden der Zelle oder der Batterie, ohne Anschluss an einen Verbraucher.

  • Lebensdauer
    Dauer zufriedenstellender Leistung gemessen in Jahren oder nach der Anzahl der Lade-/Entlade-Zyklen.

  • Lebensdauer, zyklische
    Anzahl der Zyklen, die eine Batterie übersteht, ehe ihre Kapazität unter den noch annehmbaren Wert fällt.

  • Lebensdauer, nutzbare
    Die nutzbare Lebenszeit eines Akkumulators, ausgedrückt als die Zeitspanne vor Abfall der Kapazität auf einen spezifizierten Teil des Nennwertes.

Danke für Hilfe/Antworten
Stephan

mfg
Wolfgang

3

Super Artikel
Hallo Wolfgang
Nochmal: Ein super Artikel
Deshalb auch gleich noch eine Frage
Wie groß ist denn die Lebensdauer eines Akkus einzuschätzen wenn er nur Pufferfunktion hatte und deshalb immer nur gepuffert aber nie entladen wurde?

Gruß Armin

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

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Bisher waren 3 dieser Akkus in Reihe geschaltet und wurden nur
so geladen und verwendet (in Elektroroller).

Mit was für einem Ladegerät?
Du brauchst für Volladung mindestens 3 x 13,8 Volt = 41,4V

Mit dem, was zum Roller dabei war.
36V 2A, die Ladeelektonik steckt wohl da mit drin und nicht im Roller.

Ich messe mal noch die Ladespannung, die da wirklich entsteht…

5

Überlebensdauer
Moin,

Wie groß ist denn die Lebensdauer eines Akkus einzuschätzen
wenn er nur Pufferfunktion hatte und deshalb immer nur
gepuffert aber nie entladen wurde?

Da kann ich aus meinem Nähkästchen plaudern. In unseren Fernwirkanlagen welche mit 12V 6,5Ah Bleiakkus gepuffert werden, halten diese so zwischen 3-5 Jahre bevor diese komplett hinüber waren. „Komplett“ bedeutet bei mir sogar das der Akku platzt und der Inhalt austritt.
Bei solchem Pufferbetrieb lohnt es sich die Akkus alle 6 - 12 Monate zu prüfen indem diese mit einem speziellen Ladegerät entladen und geladen werden um festzustellen wieviel Kapazität der Akku noch hat. Wenn nur noch weniger als 80% vorhanden sind, wird bei uns der Austausch vorgenommen. (Zum basteln sind die Akkus allerdings immer noch gut).

6

Hi Armin,

Hallo Wolfgang
Nochmal: Ein super Artikel
Deshalb auch gleich noch eine Frage
Wie groß ist denn die Lebensdauer eines Akkus einzuschätzen
wenn er nur Pufferfunktion hatte und deshalb immer nur
gepuffert aber nie entladen wurde?

Gruß Armin

Nach Herstellerangaben, halt so´n Akku im Bereitschafts-Paralell-Betreib ca. 8-10 Jahre.
Bei uns im Betrieb werden diese jedoch, nach VDS-Vorgaben, alle 4 Jahre ausgetauscht.
Erfahrungmäßig haben die Akku´s dann noch ca. 80% ihrer ursprünglichen Kapazität.

mfg
Wolfgang

Hallo,
tritt an einem Blei-Gel-Akku (Rechargeable Sealed Lead Acid
Battery) auch der Ablagerungseffekt wie bei Auto-Batterien
auf?

  • Ja.
  • Sulfatation
    Die Bildung von Bleisulfat an den Elektroden eines
    Bleiakkumulators durch Rekristallisation bei langen
    Standzeiten im tiefentladenen Zustand. Es bildet sich
    grobkörniges Bleisulfat, welches nur schwer wieder aufladbar
    ist. Siehe Rekonditionierung.

Lassen sich Blei-Gel-Akkus mit einem Autobatterie-Ladegerät
aufladen, mit welchem Ladestrom (bei 12V 9Ah-Battery)?

  • Nein. Autolader haben zu hohen Strom!!
  • bei 12V 9Ah-Battery
  • 13,8V Imax.laden = 0,9A für ca. 12-14h

Hilft mehrfaches Laden/Enladen um die vorherige Leistung
wiederherzustellen?

  • Ja. Aber nur bedingt. Abhängig von :Siehe Lebensdauer
  • Rekonditionierung
    Entladung mit kleinem Strom (z.B. I 1/100) und Wiederaufladung
    mit ca. 30% Überladung. Die Prozedur kann bei Bedarf
    wiederholt werden.

Bisher waren 3 dieser Akkus in Reihe geschaltet und wurden nur
so geladen und verwendet (in Elektroroller).

Mit was für einem Ladegerät?
Du brauchst für Volladung mindestens 3 x 13,8 Volt = 41,4V

  • Ladungserhaltung + Ladung
    Batterie wird mit Konstantspannungsladegerät bei niedriger
    Ladespannung im vollgeladenen Zustand gehalten (Ausgleich der
    Selbstentladung).

  • Ladung, IU-Kennlinie
    Bis Erreichen der Gasungsspannung wird mit konstantem Strom
    geladen, danach Umschaltung auf U-Kennlinie, wobei die
    Grenzspannung unterhalb der Gasungsspannung liegt. Dadurch
    sinkt der Strom so stark ab, dass keine Überladung der
    Batterie auftreten kann.

Die Reichweite beträgt noch ca. 8km, als ich den Roller
gebraucht bekam waren es noch 15, laut Hersteller sollen 20
gehen (Ich bin nicht schwerer geworden).

Die Frage ist, wie alt + wie oft ge- bzw.entladen.
-Lebensdauer :
250 bis 1.000 Zyklen, hängt sehr stark von der Bauart und den
Betriebsbedingungen ab. Allgemein verringern folgende Faktoren
die Lebensdauer: hohe Entladetiefe, Betriebstemperaturen >
25 °C, Ladeschlußspannung > 2,30 V, lange Lagerzeit im
teil- oder tiefentladenen Zustand (gefüllte Akkus nur im
geladenen Zustand lagern und regelmäßig nachladen!).

  • Alterung
    Permanenter Verlust von Kapazität, der infolge von
    wiederholtem Gebrauch oder zeitbedingt auftritt.

  • Selbstentladung
    Die Selbstentladung ist ein temperaturabhängiger, ständiger,
    chemischer Reaktionsprozess an den Elektroden der Zelle oder
    der Batterie, ohne Anschluss an einen Verbraucher.

  • Lebensdauer
    Dauer zufriedenstellender Leistung gemessen in Jahren oder
    nach der Anzahl der Lade-/Entlade-Zyklen.

  • Lebensdauer, zyklische
    Anzahl der Zyklen, die eine Batterie übersteht, ehe ihre
    Kapazität unter den noch annehmbaren Wert fällt.

  • Lebensdauer, nutzbare
    Die nutzbare Lebenszeit eines Akkumulators, ausgedrückt als
    die Zeitspanne vor Abfall der Kapazität auf einen
    spezifizierten Teil des Nennwertes.

Danke für Hilfe/Antworten
Stephan

mfg
Wolfgang

7

Hi Dominik,

Für Betriebliche Anlagen, gibt es in „D“ Vorschriften.
Batterie-Funktionsprüfung
Nach den gültigen Gebrauchsanweisungen
und nach DIN VDE 0510 Teil 3 sind an Batterien
in verschiedenen Zeitabständen Wartungsarbeiten durchzuführen,
um die Funktionssicherheit zu gewährleisten.
Wesentliche Prüfungen umfassen die Zellenspannungen, die Säuredichten,
den Elektrolytstand und die Überprüfung der Endanschlüsse.
Eine Batteriefunktionsprüfung durch einen qualifizierten
Service gibt die Sicherheit, dass die notwendigen Arbeiten
an der Batterie für die laufend erforderlichen Wartungen sorgfältig
durchgeführt werden.

Die wichtigsten Regelwerke für diesen Service-Bereich sind:

  • VDE 0100
  • VDE 0117 Teil 1 (DIN EN 1175-1)
  • DIN 43539 Teil 1
  • VBG 4
  • VdS 2259
    Gebrauchsanweisungen der Hersteller für Batterien und
    Ladegeräte

Prüffristen
5.1 Batterien
Die Batterien selbst sind mindestens 1 x jährlich zu überprüfen.

Was die Lebensdauer angeht:
Sind die Parameter der Hersteller eingehalten, also Umgebungs-Temperatur, Prüffristen usw., halt eine Akku-Batterie ca.8-10 Jahre.

mfg
Wolfgang

P.S.
In unseren 20/0,4kV-Stationen, sind einige seit 14 Jahren in Betrieb.
Allerdings sind das „Naß-Zellen“, z.B. OPzS, GroE oder OGi-bloc - Batterien.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

8

Moin,

Für Betriebliche Anlagen, gibt es in „D“ Vorschriften.
Batterie-Funktionsprüfung

Nachdem unsere Notbeleuchtung bzw. „Groß-USV“ so langsam ihren Geist aufgegeben haben sowie keiner mehr Unterlagen zu diesen alten Anlagen hatte wurde Anfang diesen Jahres beides erneuert bzw. ausgetauscht und wird nun nach den entsprechenden Vorschriften auch gewartet…
Also damit bin ich schon in Berührung gekommen… :smile:

Nach den gültigen Gebrauchsanweisungen
und nach DIN VDE 0510 Teil 3 sind an Batterien
in verschiedenen Zeitabständen Wartungsarbeiten durchzuführen,
um die Funktionssicherheit zu gewährleisten.
Wesentliche Prüfungen umfassen die Zellenspannungen, die
Säuredichten,
den Elektrolytstand und die Überprüfung der Endanschlüsse.
Eine Batteriefunktionsprüfung durch einen qualifizierten
Service gibt die Sicherheit, dass die notwendigen Arbeiten
an der Batterie für die laufend erforderlichen Wartungen
sorgfältig durchgeführt werden.

Nun nachdem mein Posting sich auf die gekapselten Bleigelakkus bezog, lassen sich die entsprechenden Prüfungen nahezu nicht durchführen. Wir machen es eben nun so, das die Akkus einmal im Jahr ausgetauscht werden und dann mit entsprechenden Ladegeräte entladen, gemessen und neu geladen werden. So erkenne ich defekte Akkus recht schnell und zuverlässig.

Was die Lebensdauer angeht:
Sind die Parameter der Hersteller eingehalten, also
Umgebungs-Temperatur, Prüffristen usw., halt eine
Akku-Batterie ca.8-10 Jahre.

Leider trifft das bei uns nicht zu. Gerade vielleicht auch weil die Umgebungsbedingungen bei uns nicht immer optimal sind. Auch werden die Akkus im Pufferbetrieb nahezu nie entladen, was deren Laufzeit auch nicht gerade zuträglich ist… :frowning:

Aber nachdem wir nun zukünftig die Prüfungen regelmässig durchführen werden, hoffe ich auf längere Betriebszeiten.

P.S.
In unseren 20/0,4kV-Stationen, sind einige seit 14 Jahren in
Betrieb.
Allerdings sind das „Naß-Zellen“, z.B. OPzS, GroE oder
OGi-bloc - Batterien.

Nun da kann ich locker mithalten. Die wurden bei uns schon immer gut gewartet und unsere Akkus sind teilweise noch älter… :wink:
Anfang dieses Jahres hatte ich allerdings ein tolles Erlebnis mit einem defekten 6V hundertnochwas-Ampere Nassakku. Der ist zerbrochen, komplett ausgelaufen und die ganze Akkuanordnung sollte mit einem Belastungstest geprüft werden. Naja nach einem anschließenden Feuerwerk wurde schnellsten für einen Austausch gesorgt… :wink:

CU - Dominik