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Mai 2011

Bleiakkumulatoren Technik, Wartung und Tipps

Die Technik zur Herstellung guter, langlebiger Bleiakkumulatoren ist vorhanden und bekannt. Dennoch gibt es große Qualitätsunterschiede, wie auch bei vielen anderen Industrieprodukten üblich. Billiger Preis bedeutet normalerweise schlechtere Qualität d.h. kürzere Lebensdauer. Batterien sehen alle ähnlich aus sodass meist nur auf den Preis geachtet wird oder man der Werbung folgt. Tatsächlich sind gute Batterien mit 3-4 facher Lebensdauer im Vergleich zu schlechten kaum teurer. Die objektive Qualität ist aber nur durch einen unabhängigen Test wie ihn z.B. die Touringclubs (ÖAMTC) regelmäßig durchführen – siehe www.moll-batterien.de zu erkennen. Eine hochwertige Batterie kommt mit einem entsprechenden Ladegerät auf eine normale Lebensdauer von 20 Jahren und mehr – dies bezieht sich auf sogenannte Verbraucherbatterien (auch Traktionsbatterien genannt) welche z.B. bei Solaranlagen, E-Booten, Hüttenversorgung, Wohnwagen, etc. eingesetzt werden. Wir haben uns deshalb entschlossen die derzeit besten Produkte im Rahmen unseres Unternehmens anzubieten und Sie über die Eigenschaften objektiv zu informieren. 1) Bleibatterien Eine 12V Batterie ist bei 12,72V zu 100% geladen, das entspricht 2,12V pro Zelle x 6 Zellen. Die Ladeschlussspannung ist bei offenen Batterien 15V und bei geschlossenen Systemen 14,6V. Alles über 12,72V bringt keinen Kapazitätszuwachs und führt bei ungeregelten Ladegeräten zur Gasung und Plattenzerstörung (siehe Kap. Ladegeräte). Bei Vollladung ist die Säuredichte 1:28 (28 Teile Schwefelsäure und 72 Teile Wasser) und kann bei offenen Batterien leicht mit einem billigen Säuredichtemesser geprüft werden. Unter 12,3V tritt verstärkt Sulfatation auf und man spricht von Tiefentladung. (siehe Kap. Ladegeräte). Tiefentladene Fahrzeugbatterien können alleine mit der Lichtmaschine nicht mehr aufgeladen werden. Bei einer Entladung bis 80% und einer neuen Ladung bis 100% sind gesetzlich mindestens 180 Ladezyklen Lebensdauer vorgeschrieben. Gute Batterien schaffen mehr als 360 Zyklen. Das Gewicht einer Bleibatterie ist ebenfalls ein wichtiger Qualitätsindikator, da höheres Gewicht gleichbedeutend ist mit mehr aktiver Masse. Batterietypen: Starterbatterien z.B. Moll Kamina start sind speziell für hohe Stromabgabe beim Starten entwickelt. Verbraucherbatterien (Traktionsbatterien) z.B. Moll Solar (Moll Fun) wurden für Dauerverbraucher z.B. Boote, Wohnmobile, Solaranlagen etc. entwickelt und können bis 11,5V und auch darunter entladen werden. Da bei Verbraucherbatterien die Kapazität von der entnommenen Stromstärke abhängt unterscheidet die europ. Norm 3 verschiedene Kapazitätswerte: K 5, K 20 und K 100, wobei die Zahl die geprüfte Entladezeit in Stunden ist. Beispiel: Moll-Fun 96803 K5 – 180Ah, K20 – 230Ah K5 bedeutet, dass 5 Stunden lang ein Strom von 180:5 = 36A entnommen werden kann Industriestraße 2

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K20 bedeutet dass 20 Stunden lang ein Strom von 230:20=11,5A entnommen werden kann. AGM (Absorbent Glass Mat) sind völlig wartungsfreie Batterien die nicht gasen. Wasserstoff –H2- wird in der Batterie zurückverwandelt. Sie können deswegen auch in Innenräumen eingesetzt werden. Bei offenen Batterien sollte das entstehende Gas über ein Schläuchlein nach aussen abgeleitet werden. Gelbatterien sind ebenfalls wartungsfrei, haben eine hohe Zyklenfestigkeit und können zu 100% entladen werden. Sie haben aber keine hohe Starterleistung. Spezielle Ladegeräte (Invertertechnologie) sind notwendig. Truck sind besonders rüttelfeste Batterien die bei 80% Entladung mit 6g (6-fachen Erdbeschleunigung) geprüft werden. Gute Batterien halten diese Tortur über 300 mal aus. Diese Zahl nennt man die Zyklenfestigkeit. Sie werden eingesetzt bei LKW, Baumaschinen, etc. Im Vergleich zu „offenen“ Standardbatterien bieten Sonderbatterien Vorteile z.B. Rüttelfestigkeit, Wartungsfreiheit, etc. welche eben auch nur in Sonderfällen notwendig sind und natürlich mehr kosten. Wer z.B. keine Wartung machen möchte, ein gutes Ladegerät hat und wem der Mehrpreis nichts ausmacht, der sollte AGM oder Gelbatterien verwenden. Wartungsfreiheit senkt andererseits die Lebensdauer, da regelmäßige Kontrolle der Säuredichte und Nachfüllen mit destilliertem Wasser nur bei offenen Batterien möglich sind. 2) Ladegeräte Ein gutes Ladegerät ist für die Batterielebensdauer genauso wichtig wie eine gute Batterie. Ein verbreiteter Irrtum ist, dass der Ladestrom ca. 10% der Batteriekapazität betragen soll. Die Höhe des Ladestroms hat keinen Einfluss auf die Vollladung sonder nur auf die Ladedauer.Wenn man die Uraltladegeräte außer Acht lässt, bei denen man die aufzuladende Amperestundenzahl einstellen konnte (was oft zur Überladung und frühzeitiger Zerstörung führt), gibt es 3 grundsätzliche Ladesysteme. Ungeregeltes 50Hz Ladegerät mit 1-stufiger Kennlinie Das sind billige Geräte wie sie in den Märkten angeboten werden. Der Ladestrom ist abhängig von der Batteriespannung und der Netzspannung, d.h. mit zunehmender Batteriespannung sinkt der Ladestrom. Da die Netzspannung schwankt kann es einerseits zu einer überhöhten Ladespannung, wobei Gasung und Schädigung der Batterie die Folge ist, andererseits zu einer nicht vollständigen Ladung kommen. Außerdem ist der Wirkungsgrad meist schlecht – hohe Energiekosten. Ungeregeltes 50Hz Ladegerät mit 2-stufiger Kennlinie Sie unterscheiden sich von Ladegeräten mit einer 1-stufigen Ladekennlinie dadurch, dass der Ladestrom vorerst recht hoch ist. Wenn die Aufnahmefähigkeit der Batterie sinkt, fällt der Ladestrom ab. Ab Erreichen eines bestimmten Wertes schaltet ein Relais (Schütz) auf Nachladung um. Diese Phase ist zeitlich begrenzt, wonach das Ladegerät sich automatisch abschaltet. Diese Geräte sind weit verbreitet, nehmen aber weder auf den Ladezustand noch auf das Alter der Batterie Rücksicht.

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Inverter (HF) Technologie Bei der Inverter Technologie wird der Ladevorgang der Batterie vollständig kontrolliert. Die Batterie wird mit konstantem Strom bis zu einer bestimmten Spannung geladen. Danach schaltet das Ladegerät auf spannungskonstante Ladung um. Durch permanente Soll-Ist-Wert Vergleiche der Ladespannung werden darüber hinaus auch Schwankungen der Netzspannung ausgeregelt. Der Ladestrom hat bei Ladegeräten mit Inverter Technologie eine sehr geringe Restwelligkeit und garantiert dadurch eine geringe Batterieerwärmung während des Ladens. Die Batterie wird schonend geladen – eine Über- oder Mangelladung wird vermieden. Durch diese, auch als primärgetaktete Technologie bezeichnete Form der Energieumwandlung werden bessere Wirkungsgrade und folgedessen ein geringerer Enegerieverbrauch erzielt. Von außen sind solche Geräte durch die um ca. ein Fünftel reduzierte Baugröße und das deutlich geringere Gewicht erkennbar. Um die Batterie im optimalen Ladezustand zu halten sollen diese Ladegeräte immer d.h. z.B. auch über den Winter wo die Batterien nicht gebraucht werden angeschlossen bleiben. Sie verhindern die Sulfatation und hohen Wasserverbrauch durch Gasung. 3)

Pulsung

Batterien regenerieren mit Megapulse Megapulse – Batteriepulser zur Regenerierung und Pflege sämtlicher Bleibatterien Der Megapulse entnimmt der Batterie 50-150mA im Pulsbetrieb. Er produziert damit ca 8000 mal pro Sekunde eine Spannungspulsation mit einem Stromstoß von ca. 1,5A. Damit wandelt er kristallines Bleisulfat in aktives amorphes Bleisulfat zurück und stellt das Startvermögen und die Batteriekapazität wieder her. Montage Schwarzes Kabel an Minus, rotes Kabel an Pluspol. Die Kabelringe können über die Polschellenschrauben angeschlossen werden, wodurch der Stromkreis im Auto nicht unterbrochen wird. Der Megapulse kann zwischen Batterie und Halterung eingeklemmt oder mit Doppelklebe-bzw. Klettband aufgeklebt werden. Er kann auch direkt an den Klemmen eines Ladegerätes angeschlossen werden, wobei die der Spannung des Ladegerätes entsprechende Ausführung verwendet werden muss.

Abm: 100 x 95 x 30 mm, Varianten für 6/12/24/36/48/72/80 V, für alle Batteriegrößen geeignet, spritzwasserdicht

Dauer der Regenerierung Eine vollkommene Regenerierung dauert ungefähr 3 Wochen. Danach kann das Gerät abgeklemmt und für andere Batterien verwendet werden. Der optimale Effekt für eine Verlängerung der Batterielebenszeit wird allerdings mit einem permanent angeschlossenen Gerät erreicht. Sinkt die Batteriespannung unter 12,8V schaltet der Megapulse automatisch ab. Für lange Ruhezeiten (z.B. bei Booten) ist ein Megapulse mit einer höheren Einschaltschwelle von 13,6 V (Marine-Version) erhältlich.

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Kann der Pulser Schaden anrichten oder nehmen? Eine Fehlmontage (Polvertauschung) bewirkt lediglich die Nichtfunktion des Pulsers. Das Gerät stört die Fahrzeugelektronik nicht und ist unter folgender Nummer für die Montage in allen europäischen Fahrzeugen zugelassen: EG-Genehmigung Nr. e. *72/245*95/54*2166*00 vom Kraftfahrzeug-Bundesamt vom 22.05.2002. ACHTUNG! Im Gegensatz zum Megapulse der mit 1,5 – 2 A Impulsen arbeitet, sind sogenannte „Batterieaktivatoren“ am Markt, die mit 80 – 100 A Impulsen arbeiten und so die „Verschlammung“ fördern. TECHNISCHE GRUNDLAGEN Die Methode der Pulsung zur Regeneration von Blei-Säure und Blei-Gel Akkus ist seit vielen Jahren bekannt, wissenschaftlich nachgewiesen und dokumentiert. Damit kann die Lebensdauer eines guten Akkus auf über 20 Jahren verlängert werden. Aufbau und Funktion von Bleiakkus Bleisäure-Akkus bestehen aus Blei, Bleioxyd und Säure. Durch die Reaktion dieser Stoffe entsteht elektrischer Strom. Bleioxydteig wird in die „Gitter“ der Batterie geschmiert, nachdem sogenannte „Spreizer“ (z.B. Eichenmehl) hinzugefügt wurden. Diese schwammige Struktur hat eine große Oberfläche wodurch mehr Säuremoleküle mit Bleimolekülen reagieren können und die Speicherkapazität entsprechend hoch wird. Bei der Reaktion von Säure und Blei entsteht Bleisulfat welches bei der Aufladung der Batterie wieder rückverwandelt wird. Ursachen des Batterieversagens 1) Sulfatation Jede neue Bleisäure-Batterie besteht aus reinstem Bleischaum (negativ) und reinstem Bleioxidschaum (positiv). Diese Platten (oder Rollen) befinden sich in einer Mischung aus Schwefelsäure und Wasser mit einer definierten Säuredichte. In Mitteleuropa beträgt die typische Säuredichte 1,26 (spezifisches Gewicht in Gramm pro ccm). Die Entladung bewirkt, daß sich Säure als Bleisulfat (PbSO4) am Blei anlagert. Dieser Effekt ist gewollt - der Elektrolyt wird leichter, die Säure dünner. Bei sofortiger Wiederaufladung trennt sich der Säurerest wieder vom Blei und wandert zurück in die „Brühe“. Die Säuredichte ist ein Indikator um indirekt den Ladezustand der Batterie zu beurteilen. Die Säure ist entweder gelöst (dann ist die Säuredichte hoch, bis 1,26) oder die Säure ist gebunden (dann ist die Säuredichte niedrig, z.B. bei 1,18). Wird im entladenen Zustand die „Aktivmasse“ (das Bleisulfat) rasch wieder aufgeladen, wird sie wieder zu reinem Blei, ansonsten erstarrt sie zu Kristallen. Chemisch gesehen ist es das gleiche Material, aber nicht wieder umwandelbar. Im Zustand der „Sulfatation“ ist also die „Aktivmasse“ inaktiviert. Sie fehlt der Kapazität, bildet Widerstand und macht auch die noch aktive Masse schwer aufladbar. Die Sulfatation ist durch Pulsung mit Megapulse wieder umkehrbar. Die Technische UNI Wien hat in einer Untersuchung festgestellt, dass 86% aller Altbatterien durch Pulsung reaktiviert werden können. (siehe www.novitec.de – Megapulse)

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2) Gitterkorrosion Tritt an der positiven Platte auf und ist die Folge von Überladung bzw. zu hohen Ladeströmen. Dadurch wird die aktive Masse (Bleischaum) teilweise aus dem Gitter herausgedrängt, was zu Kapazitätsverlust und schließlich zu Zellversagen führt. Reaktivierung ist nicht möglich. 3) Verschlammung Ist die Folge einer mechanischen Beanspruchung bei Ladung und Entladung und stark von der Batteriequalität abhängig. Dabei lösen sich Teile der aktiven Masse und bilden am Batterieboden Schlamm. Dieser führt zum Kurzschluss. Durch die Sulfatation wird dieser Vorgang noch beschleunigt. Die Verschlammung bedeutet das Ende einer Batterie. Sogenannte „Heavy-Duty“ Batterien sind durch einen eigenen Schlammraum für jede Zelle gegen Verschlammung fast immun.

Zusammenfassung Wir empfehlen zur optimalen Versorgung: Hüttenstromversorgung 2 Stk. Moll Typ 59029 Solar, 12V, 100Ah 353 x 175 x 190 mm; 26 kg a` € 169,Da die Ladung meist über einen Solarregler erfolgt, sollte (in Aktion) bei neuen Batterien nach ca. 5 Jahren der „Megapulse“ zur Regenerierung eingesetzt werden. Bootsbatterien 2 oder 4 Stk. Moll Typ 73011, 12V, 240Ah 518 x 275 x 242 mm; 65 kg

a` € 359,(in Aktion)

Alte Batterien Hier sollte der Megapulse sofort eingebaut werden, da sicher mehr oder weniger Sulfatation bereits stattgefunden hat. Megapulse 12V a` € 69,Die 12V Variante kann z.B. bei 24V Anlagen nacheinander (in Aktion) bei jeder Batterie eingesetzt werden. Megapulse 6V

a` € 79,20

Megapulse 24V Kann direkt an das Ladegerät geklemmt werden

a` € 178,80

Megapulse 48V

a` € 214,80

Inverter Ladegerät Fronius Selectiva für 2 Batterien Selectiva 2015 15A Ladestrom, 230V, 405W, 24V Wirkungsgrad 96%/ 247 x 162 x 88 mm; 21 kg

a` € 690,-

für 4 Batterien Selectiva 2032 32A Ladestrom; 230V, 1030W, 24V Wirkungsgrad 96%/ 247 x 162 x 88 mm; 21 kg

a` € 828,-

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Bei Moll Batterien über 5 Jahre empfehlen wir den Einsatz des „Megapulse“. Bei anderen Batterietypen und vorhandenen Ladegeräten sollte der Megapulse sofort eingesetzt werden. Erhaltungsladung über die Winterzeit auch für Oldies etc., nur notwendig wenn kein Inverterladegerät dauernd angeschlossen ist. Fronius ACCTIVA Easy 12/24-20 zum Daueranschluss, Autom. Umschaltung von 12 auf 24 V 3A/1,8A/36/43 N; 119 x 72 x 52 mm; 250 g

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a` € 165,60

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