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Batterie-Lexikon: Batteriewissen von A - Z

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A

Akkumulator

Ein Akku ist eine wiederaufladbare Gleichspannungs-Energiequelle, bei der die elektrische Energie aus einer elektrochemischen Reaktion gewonnen wird. Im Gegensatz zur Batterie, die als Primärzelle bezeichnet wird, ist ein Akku eine Sekundärzelle. Die Stromabgabe und die Stromaufnahme basieren auf elektrochemischen Reaktionen. Ein Akku besteht aus zwei Elektroden, der Kathode und der Anode, die sich in einem Elektrolyt, einer Festsubstanz oder einer Flüssigkeit, befinden. Der Elektrolyt sorgt für den Transport der Ionen, die bei der chemischen Reaktion mit den Elektroden entstehen. Aus der Automotive-Technik ist der Bleiakku allgemein bekannt. Das Aufladen der Akkus erfolgt über Ladegeräte.

Amperestunde

Die Amperestunde (Ah), Milli-Amperestunde (mAh) oder Amperesekunde (As) ist die Einheit für die Ladungsmenge von Batterien. Eine Amperestunde (Ah) entspricht 3.600Amperesekunden (As). Die Kenngröße Amperestunde entspricht der Nennkapazität von Batterien oder Akkus. Sie errechnet sich aus der Multiplikation des Stroms (I) und der Zeit (t)und sagt aus, wie lange eine Batterie oder ein geladener Akku mit welchem Strom entladen werden kann. Hat beispielsweise ein Bleiakku eine Nennkapazität von 120Ah kann 120 Stunden lang 1A oder 240 Stunden 0,5A liefern.

ANODE

Elektrode an der eine elektrochemische Oxidation abläuft. Die Oxidation ist mit der Abgabe von Elektronen verbunden Stromfluß nach außen. Zum Ladungsausgleich erfolgt gleichzeitig im Elektrolyten ein Fluß von Anionen zur Anode. Achtung! Bei Akkumulatoren (Bleibatterien) fungiert dieselbe Elektrode als Kathode und als Anode, je nachdem ob das System geladen oder entladen wird.

AGM

Blei-Vlies-Akkus sind leistungsfähige Bleiakkus, bei denen ein Glasfaservlies mit dem Elektrolyt (Schwefelsäure) gesättigt ist. Dadurch hat ein Blei-Vlies-Akku, der im Englischen als Absorbent GlassMat (AGM) bezeichnet wird, keine freieSchwefelsäure und kann in allen Lagen betrieben werden. Ein Auslaufen der Säure ist auch dann nicht möglich, wenn der AGM-Akku zerbricht. AGM-Akkus haben einen äußerst geringen Innenwiderstand und können dadurch kurzzeitig höhere Entladeströme liefern, beispielsweise in der Startphase eines Motors. Bedingt durch den geringen Innenwiderstand erhitzt sich der Akku auch nicht bei Entladeströmen. Sie sind tiefentladungsfähig und haben auch bei tiefen Temperaturen gute Kapazitätswerte. AGM-Akkus sind äußerst robust und wartungsarm und können einige hundert Male Aufgeladen und Entladen werden. Die Selbstentladung liegt für gewöhnlich unter 1% bis 3% pro Monat, wodurch die Intervalle des Wiederaufladens (Ausgleichsladung) größer sind.
B

BATTERIEGESETZ

Das Batteriegesetz setzt die europäische Altbatterierichtlinie ("Richtlinie 2006/66/EG vom 6. September 2006 über Batterien und Akkumulatoren sowie Altbatterien und Altakkumulatoren") in nationales Recht um. Es wurde am 30. Juni 2009 im Bundesgesetzblatt verkündet [1] und beinhaltet verbindliche Ziele für Rücknahmemenge handelsüblicher Altbatterien – 35% bis 2012 sowie 45% bis 2016. Die in Prozenten angegebene Rücknahmequote ist eine rollierende Quote, die die in Verkehr gebrachten und zurückgenommenen Massen an Batterien berücksichtigt. Darüber hinaus sind Beschränkungen für die Verwendung von Cadmium und Quecksilber vorgesehen.

BLEI-BATTERIE

Der Bleiakku ist der klassische, in der Automotive-Technik eingesetzte Akku. Er besteht ausder positiven Elektrode, die durch Bleidioxid (PbO2) gebildet wird und der negativen Blei-Elektrode (Pb). Als Elektrolyt verwenden Bleiakkus verdünnte Schwefelsäure. Zur Vergrößerung der Elektrodenfläche haben diese eine gitterförmige Struktur. Geladen werden Bleiakkus in der ersten Ladungsphase mit Konstantstrom, nach Erreichen eines bestimmten Ladezustandes erfolgt die weitere Ladung mit Konstantspannung Bleiakkus können kurzfristig mit hoher Stromentnahme belastet werden. Wegen des relativ großen Gewichts und der geringen Selbstentladung, die zwischen 0,1% bis 0,2% pro Tag liegt, werden Bleiakkus auch in Alarmanlagen, USV-Systemen und stationären Sende- und Empfangseinrichtungen eingesetzt. DieNennspannung von Bleiakkus liegt bei 2V, ihre Entladeschlussspannung bei 1,75V und die Ladeschlussspannung beträgt 2,4V. Eine Weiterentwicklung des Bleiakkus stellt der Blei-Vlies-Akku (AGM) dar, bei dem ein Glasfaservlies mit dem Elektrolyt getränkt ist und der einen geringeren Innenwiderstand hat als der Bleiakku.

BAUFORMEN VON BLEI-SÄURE BATTERIEN

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 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

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. Für die Be- und Entlüftung werden Ventilatoren mit ATEX-Klassifizierung eingesetzt. Aufgrund der teilweise säurehaltigen Abluft wird das Lüftungssystem aus Kunststoff (PPs) ausgeführt.
C

C-WERT

Der C-Koeffizient ist ein Kennwert über die verfügbare Nennkapazität von Akkus. Es ist ein Maß für die Restkapazität bei der Ladung und Entladung von Akkus und steht in unmittelbaren Zusammenhang mit dem Lade- und Entladestrom. Der C-Koeffizient steht für die Restkapazität und die Zeit über die ein konstanter Entladestrom entnommen werden kann. Es ist eine dimensionslose Zahl, die in Verbindung mit dem Buchstaben "C" angegeben wird: 1C, 2C, 20C, 100C usw. oder auch als C5, C10 und auch in Bruchteilen wie C/10 oder C/2. 1C bedeutet beispielsweise, dass eine Batteriemit einer Nennkapazität von 10 Amperestunde (Ah) zehn Stunden lang einen Entladestrom von 1 Ampere liefert. Hat eine Batterie mit der gleichen Nennkapazität einen C-Koeffizienten von 2C, dann ist der Entladestrom 2 Ampere über 5 Stunden. Bei der Bruchteilangabe bezieht sich der Wert auf die Entladezeit. So bedeutet C/10 einen zehnstündigen Entladestrom. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von entnehmbarer Kapazität. So hat beispielsweise ein Akku mit einer Nennkapazität von 10kWh C5 eine Entladeleistung von 2kW über 5 Stunden, was einem Energiedurchsatz von 2 kWh entspricht.
D

DAUERLADEGERÄT

Dauerladegeräte können dauerhaft an der Batterie angeschlossen bleiben um der Selbstentladung durch die Ausgleichsladung entgegenzuwirken. Der Einsatz eines Dauerladegeräts wird für die Überwinterung von Motorrädern, Campervans und Motorbooten dringend empfohlen.
E

ELEKTROCHEMIE

Zweig der Physikalischen Chemie, der sich mit den Phänomenen befasst, die bei der Wechselwirkung von Elektroden mit Elektrolyten auftreten. Die Vorgänge im inneren einer Batterie beim Laden und Entladen sind elektrochemische Vorgänge.

ELEKTROCHEMIESCHES ELEMENT

Ein System aus zwei Elektroden unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung die in einen Elektrolyten eintauchen. So lange das Element nicht entladen wird, ist zwischen den Elektroden eine Spannungsdifferenz meßbar. Werden die Elektroden durch einen Elektronenleiter (z.B. Kupferdraht) verbunden, so fließt durch diesen Leiter ein elektrischer Strom. Ein Halbelement besteht nur aus einer Elektrode. Jede Zelle einer Batterie ist ein elektrochemisches Element. Es gibt aber auch sogenannte Normalelemente die früher als Spannungsnormal dienten, z.B. das Weston- oder Cadmium-Normalelement mit einer Spannung von 1,01830 Volt bei 20°C.

ELEKTROLYT

Bei elektrochemischen Reaktionen werden von den aktiven Massen stets Ionen aufgenommen oder abgegeben. In einer elektrochemischen Zelle ist damit unter Belastung (Stromfluß durch einen externen Verbraucher z.B. Glühlampe) ein Transport von Ionen von der einen zur anderen Elektrode erforderlich. Dieser Transport erfolgt durch eine Medium, das die Ionen in ausreichender Konzentration und Beweglichkeit enthält. Ein Elektrolyt kann eine keramische Festsubstanz, ein Polymer mit ionogenen Gruppen oder eine Flüssigkeit mit einem gelösten, dissoziierten Leitsalz sein. Zum Stromfluß außerhalb der Zelle durch den Verbraucher gehört der Ladungstransport durch Ionen innerhalb der Zelle.

ENTLADESCHLUSSSPANNUNG

Beim Erreichen dieses Spannungswertes [V] sind die energieliefernden elektrochemisch aktiven Substanzen einer elektrochemischen Energiequelle nahezu komplett umgesetzt - die Batterie ist "leer" Die Klemmenspannung ist dann die Entladeschlussspannung. Um Beschädigungen und die Verringerung der AkkuLebensdauer zu vermeiden sollten die Entladeschlussspannungen nicht durch Tiefentladung unterschritten werden. Entladeschlussspannungen sind abhängig vom Akkutyp und betragen beim Bleiakku beispielsweise 1,75V.

ENTLADESTROM

Der Entladestrom ist der Strom eines Akkus, den der Akku über einen bestimmten Zeitraumliefern kann. Der Entladestrom hängt ab von der Nennkapazität, dem Ladezustand, dem Innenwiderstand, der Entladeschlussspannung und dem zeitlichen Verlauf der Entladung. Der Entladestrom wird nicht über die angegebene Zeit konstant sein, denn der Entladewirkungsgrad nimmt mit steigendem Strom ab. Zu beachten ist der Entladungsverlauf,da sich bestimmte Akkus besser für eine konstante Stromentnahme mit geringem Strom eignen, andere hingegen für eine kurzzeitig hohe Stromentnahme oder eine sich ständig ändernde.
F

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G

GASUNGSSPANNUNG

Die Spannung bei der der Elektrolyt (Säufefüllung bei Blei-Batterien) 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 bei Bleibatterien in der Regel 2,4V/Zelle.

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. 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 in einer Art "Wackelpudding" festgelegt ist Kann ohne Batteriekapazitätsverlust entladen werden, auch wenn vorher nicht vollgeladen wurde
H

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I

INNENWIDERSTAND

Der Innenwiderstand repräsentiert den inneren Widerstand einer Spannungs- oder Stromquelle, eines Verstärkers, einer Batterie oder Akkus. Bei Batterien und Akkus entspricht der Innenwiderstand der Summe aller inneren Widerstände. Diese Kenngröße hat unmittelbaren Einfluss auf die Klemmenspannung, die sich aus der elektromotorischen Kraft (EMK), reduziert um den Spannungsabfall am Innenwiderstand, zusammensetzt. Steigt der Stromfluss, erhöht sich der Spannungsabfall am Innenwiderstand und die Batteriespannung sinkt. Im Einzelnen setzt sich der Innenwiderstand aus dem Polarisationswiderstand der elektrochemischen Umsetzung, dem Fließwiderstand der Ionen und den ohmschen Widerständen an den Elektroden zusammen. Der Innenwiderstand der Versorgungsquelle spielt bei Konstantstromquellen und Konstantspannungsquellen eine entscheidende Rolle. Während bei Konstantspannungsquellen der Innenwiderstand gegen Null geht, geht er bei Konstantstromquellen gegen unendlich.

IoIa-Laden

Anfangsladung mit erhöhtem Konstantstrom bis bei offenen Blei-Säure-Akkumulatoren die Gasungsspannung erreicht ist (Io). Danach wird mit einem niedrigeren Konstantstrom weitergeladen und nach Erreichen der Ladeschlußspannung automatisch abgeschaltet (Ia).

IUIa-Laden

Bei offenen Blei-Säure-Akkumulatoren wird mit konstantem Strom bis zur Gasungsspannung geladen (I). Die erreichte Spannung wird dann bei abfallendem Strom konstant gehalten, bis eine vorgegebene Stromstärke erreicht ist (U). Diese wird bei wieder ansteigender Spannung konstant gehalten bis die Abschaltspannung erreicht ist (Ia).

IU-Laden

Bei offenen Blei-Säure-Akkumulatoren wird bis zum Erreichen der Gasungsspannung mit konstantem Strom (I) oder mit abfallendem Strom geladen. Ab ca. 2,4 V/Zelle wird diese Spannung konstant gehalten (U) und dadurch mit abfallendem Strom weitergeladen.

IUW-Laden

Bei offenen Blei-Säure-Akkumulatoren wird gegen Ende des Ladevorgangs die Spannung über die Gasungsspannung erhöht. Zweck dieses Verfahrens ist die Beschleunigung der Ausgleichsvorgäge in der Batterie.
J

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K

KAPAZITÄT

Strommenge [Ah], die unter Nennbelastung aus einer Batterie (elektrochemischen Energiequelle) entnommen werden kann. Nennbelastung [A] x Zeit bis Erreichen der Entladeschlußspannung [h].

KATHODE

Elektrode an der eine elektrochemische Reduktion abläuft. Die Reduktion ist mit der Aufnahme von Elektronen verbunden: Stromfluß von außen in die Elektrode. Zum Ladungsausgleich erfolgt gleichzeitig im Elektrolyten ein Fluß von Kationen zur Kathode. Bei Batterien fungiert dieselbe Elektrode als Kathode und als Anode, je nachdem ob das System geladen oder entladen wird.

KENNLINIE

Das Laden der Batterien erfolgt mit folgenden Kennlinien: 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.
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.

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.
L

LADEGERÄT

Abhängig vom elektrochemischen System und von der Bauart werden für die Wiederaufladung von Akkumulatoren unterschiedliche Ladegeräte zur zeitlichen Kontrolle und zum Verlauf des Ladestroms und der Ladespannung eingesetzt. Die Ladegeräte für Bleibatterien (Blei-Säure, AGM, GEL) laden mit folgenden Kennlineien: IU, IUW, IUIa, IoIa und W. Moderne Mikro-Prozessor-kontrollierte Ladegeräte passen sich automatisch den jeweiligen Batterien an.

LADESCHLUSSSPANNUNG

Die Ladeschlussspannung ist ein Kennwert von Akkus. Es handelt sich um die Spannung, die beim Ladevorgang als Klemmenspannung an den Akkupolen ansteht, und zwar bei angeschlossenem Ladegerät . Die Ladeschlussspannung ist höher als die Nennspannung. Bei Bleiakkus beträgt die Ladeschlussspannung etwa 2,4V pro Akkuzelle, die Nennspannung 2,0V und die Entladeschlussspannung 1,75V. Bei Erreichen der Ladeschlussspannung wird der IU-Ladevorgang von Konstantstrom auf Konstantspannung umgeschaltet. Die Ladeschlussspannung kann an den Ladegeräten eingestellt und wird mit fallender Nennkapazität früher erreicht.

LADEFAKTOR

Der Ladefaktor ist ein Kennwert für Akkus, der den Zusammenhang zwischen der Ladezeit, der Nennkapazität und dem Ladestrom herstellt. Er sagt aus wie lange die Ladezeit für einen Akku mit einer bestimmten C-Koeffizienten bei einem entsprechenden Ladestrom beträgt. Der Ladefaktor ist ein dimensionsloser Wert und abhängig von der verwendeten Akku-Technologie und stellt den Wirkungsgrad eines Akkus beim Laden dar: Mit wie viel Ladestrom muss der Akku geladen werden, um eine bestimmte Energie entnehmen zu können. Mathematisch betrachtet errechnet sich die Ladezeit (h) aus dem Ladefaktor multipliziert mit der Nennkapazität (Ah), dividiert durch den Ladestrom (A). Die Ladefaktoren liegen je nach Akkutyp zwischen 1,2 und 1,5.

LADESTROM

Von Ladestrom spricht man bei der Aufladung von Akkus. Der Ladestrom ist der Strom mit der Akkusaufgeladen werden. Generell stehen der Ladestrom und die Nennkapazität (C) der Akkus in einem unmittelbaren Zusammenhang. Die Höhe des Ladestroms kann nicht beliebig festgelegt werden, sondern ist vielmehr vom Akkutyp abhängig. Dies wird in den Ladeverfahren der Ladegeräte entsprechend berücksichtigt. Der Ladestrom multipliziert mit der Ladezeit (h) entspricht der Nennkapazität.

LADEZUSTAND

State of Charge (SoC) ist ein Kennwert für den Ladezustand von Akkus. Der SoC-Wert kennzeichnet die noch verfügbare Kapazität eines Akkus im Verhältnis zum Nominalwert. Der Ladezustand wird in Prozent vom vollgeladenen Zustand angegeben. 30% bedeuten somit, dass der Akku noch eine Restladung von 30% bez ogen auf die Vollladung von 100% hat.State of Charge (SoC) und Depth of Discharge (DoD) stehen in einer direkten Beziehung zueinander. Der eine Wert kennzeichnet den Ladezustand, der andere den Entladezustand.Der State-of-Charge-Wert ist ein wichtiger Kennwert für alle batteriebetriebenen Geräte undspielt in der Automotive-Technik eine wesentliche Rolle. Er wird vom Batteriemanagementsystem ausgewertet und fließt in den Regelmechanismus ein.

LEBENSSDAUER

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. Generell gilt: Blei-Säure-Batterien müssen immer vollgeladen sein damit die Lebensdauer nicht verkürzt wird.
M

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N

NENNLAST, NENNBELASTUNG

Der Dauerstrom [A] auf den die Batterie technisch ausgelegt ist. Durch ihre Bauart kann eine sonst gleich große Batterie an verschiedene Belastungszustände angepasst werden. Die Nennbelastung gibt einen Stromwert an, bei dem günstige Betriebsbedingungen vorliegen und die Zellen z.B. nicht zu warm werden und die Lebensdauer und die entnehmbare Kapazität den erwarteten Werten entspricht.

NENNKAPAZITÄT

Die Nennkapazität ist ein Parameter von Akkus. Sie drückt das Strom-Fassungsvermögen in Amperestunden (Ah) aus und errechnet sich aus dem Produkt von Strom (I) in Ampere (A) und der Zeit (t) in Stunden, manchmal wird sie auch in Kilowattstunden (kWh) angegeben.

NENNSPANNUNG

Nennspannung ist eine Spannung die bei Spannungsquellen, Verbrauchsgeräten oder Tests als Nennwert für den Normalbetrieb angegeben wird. Es ist also die Spannung, die ein Akku, eine Batterie oder ein Generator nominal zu Verfügung stellen und die von Komponenten, Geräten und Systemen für ihren vorgeschriebenen Betrieb benötigen. Die Nennspannung ist mit gewissen Toleranzen versehen, die als Bemessungsspannungen angegeben werden. Bei Spannungsquellen wie Batterien, Akkus oder der Netzspannung liegt die Nennspannung unter der Leerlaufspannung, die sich bei Stromentnahme durch den Innenwiderstand der Energiequelle reduziert.
O

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.

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 geeignet für extra lange Überbrückungszeiten
P

PARALLELSCHALTUNG

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 uszuführen 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
Q

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R

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S

SEPERATOR

Der Separator trennt zwei Elektroden eines elektrochemischen Elements zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses zwischen den Elektroden. Der Separator muß also aus elektrisch nicht leitendem Material und gleichzeitig ionendurchlässig sein. Meist kommen poröse Folien aus Kunststoffen wie Polypropylen oder Polyvinylchlorid zum Einsatz, auch Matten aus Glasfasern werden eingesetzt. Das Material muß in der Zellumgebung chemisch inert und mechanisch ausreichend stabil sein. Ein Sonderfall sind Polymer- oder Festelektrolyte wie ß-Aluminiumoxid , hier übernimmt der Elektrolyt auch die Funktion des Separators.

SELBSTENTLADUNG

Selbstentladung ist ein chemischer Prozess von Akkus, bei dem sich die Batterien ohne dass ein Verbrauchsstrom fließt, langsam entladen. Der Prozess der Selbstentladung ist temperaturabhängig und steigt mit höher werdender Temperatur an. Außerdem ist die Selbstentladung abhängig vom Batterietyp.

STROMKOLLEKTOR

Die aktiven Massen in Elektroden haben häufig eine relativ schlechte elektronische Leitfähigkeit. Damit der Spannungsabfall in einer Elektrode gering bleibt wird die Elektrodenmasse mit einem gut leitenden Stromkollektor verbunden. Dieser besteht z.B. aus einem dünnen Blech oder Netz aus gut elektronisch leitenden Metall.

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. 1,1kg/l.

SÄURESCHICHTUNG

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. Batteriehersteller wie z.B. die Firma Midac bieten dazu automatische Säureumwälzeinrichtungen für Traktionsbatterien/Staplerbatterien an um eine gleichbleibende Dichte der Säure in der Batterie zu gewährleisten.

SULFATIEREN

Sulfat entsteht in den Batterien beim Entladevorgang. Beim Laden baut sich das Sulfat wieder ab. Jedoch es bleiben immer große Kristalle bestehen, welche sich beim normalen nicht auflösen. Diese legen sich auf den Platten ab und verringern die Kapazität, da sie schlecht leiten.
T

TIEFENTLADUNG

Die Tiefenladung ist ein wesentlicher Faktor, der unmittelbar auf die Lebensdauer von Akkus eingeht. Daneben sind es die Belastung und Entladung, die Stromentnahme, Überladung, Temperatur und die Ladeverfahren. Bei der Tiefentladung handelt es sich um die vollkommene Entladung einer Batteriezelle durch Stromentnahme. Die Klemmenspannung sinkt dabei unter die Entladeschlussspannung. Bei Akkus mit in Reihe geschalteten Batteriezellen werden die Batteriezellen mit der geringsten Ladekapazität umgepolt.
U

ÜBERLADEREAKTION

Elektrochemische Reaktion die am Ende des Ladevorgangs einer Battterie einsetzt. Die zur Energiespeicherung vorgesehenen elektrochemischen Reaktionen sind dann weitgehend abgeschlossen und eine weiter Stromzufuhr bewirkt die Überladereaktion, z.B. die elektrochemische Zersetzung der Schwefelsäure im offenen Blei-Säure-Akkumulator in Wasserstoff und Sauerstoff (Knallgas, Explosionsgefahr, auch ausreichende Lüftung achten!). Obwohl die Überladereaktion den Gesamtwirkungsgrad der Energiespeicherung verringert, wird dies beim offenen Blei-Säure-Akkumulator in Kauf genommen. Die Batterien werden beim Laden über einen begrenzten Zeitraum mit diese Gasungsreaktion betrieben damit die Umsetzung vollständig und die Batteriesäure gut durchmischt wird.

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.
V

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W

Wirkungsgrad

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

W-Laden

Während des Ladeverlaufs fällt der Ladestrom mit ansteigender Batteriespannung auf den Ladeschlußstrom ab und wird dann automatisch (Wa) oder von Hand abgeschaltet (W).
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Y

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Z

ZELLE, ELEKTROCHEMISCHE

Jeder elektrochemische Energiespeicher besteht mindestens aus einer Zelle, d.h. ein Behältnis das zwei Elektroden enthält, die in innigem Kontakt zu einem Elektrolyten stehen und an denen die elektrochemischen Reaktionen ablaufen. Die Elektroden werden elektrisch durch einen Separator getrennt. Zellen werden in geschlossener, gasdichter und in offener Bauweise hergestellt. Aus dem Gehäuse werden zwei gegeneinander elektrisch isolierte Elektrodenanschlüsse geführt, der positive und der negative Pol. Bei der Verbindung der beiden Pole mit einem elektronischen Leiter (Verbraucher, Glühbirne) fließt durch diesen ein elektrischer Strom.

ZYKLENFESTIGKEIT

Die Zyklenfestigkeit gibt an, wie oft ein Akku ge- und entladen werden kann bevor er sein Lebensdauerende erreicht. Die Anzahl der Zyklen hängt von der Entladetiefe (DoD) ab.
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