HanseLifter Batteriewissen

Übersicht

» Funktionsweise einer Traktionsbatterie
» Ladung - Entladung
» Aufbau der Batterie - Zelle
» Zellen - Typen
» Ladungsmenge und Kapazität
» Selbstentladung
» Aquamatic- Befüllsystem (BFS)

» Funktionsweise einer Traktionsbatterie

Eine Traktionsbatterie findet hauptsächlich Einsatz als Energielieferant für elektrisch betriebene Fahrzeuge. In einer Batterie kommen Akkumulatoren (Energiespeicher) auf Basis eines elektrochemischen Systems zum Einsatz. In einem Akkumulator wird beim Aufladen elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Das System steht so lange im Gleichgewicht, wie zwischen den beiden Elektroden kein Strom fließen kann. Wird aber ein Verbraucher angeschlossen, so wird die chemische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt. Bei dem Aufbau von Traktionsbatterien werden meist Bleiakkumulatoren verwendet. Hier spricht man von Zellen, die in Reihe geschaltet zur Spannungsvervielfältigung die Batterie darstellen. Beim Aufladen von Akkumulatoren wird Wärme frei, sodass nicht die komplette zum Aufladen aufgewendete Energie gespeichert werden kann.

» Ladung - Entladung

Zum Aufladen sollte ein passender Laderegler verwendet werden, um Überladung zu vermeiden und die Gasung zu beschränken. Gasung bedeutet, dass der Akkumulator über die Spannung von 2,4 Volt geladen wurde, und nun statt Blei und Sulphat, das Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff elektrolysiert wird. Da das sogenannte "Knallgas" (eine Mischung aus O2 und H2) explosiv ist, ist Vorsicht geboten. Bleiakkumulatoren sollten nicht tiefentladen werden, da dies zu irreparablen Schäden führt und den Akkumulator unbrauchbar machen kann.

» Aufbau der Batterie- Zelle

Bleiakkumulatoren bestehen am positiven Pol aus Bleidioxid (PbO2), am negativen aus fein verteiltem, porösem Blei (Bleischwamm). Als Elektrolyt wird 20%ige Schwefelsäure (H2SO4) verwendet. Sie zeichnen sich durch das kurzzeitige Zulassen hoher Stromstärken, die zum Beispiel für Fahrzeug- bzw. Starterbatterien notwendig sind, aus.Im entladenen Zustand bestehen beide Pole aus Blei(II)-sulfat (PbSO4).

Eine Zelle ist schichtweise in Platten aufgebaut (man spricht auch von Panzerplatten- Zelle). Je nach Anzahl der Platten in einer Zelle unterscheidet man die Typen in "2 PzS", "3 PzS",(...),"6 PzS" usw. Zur Bestimmung einer Batterie sind die Zellenmaße entscheident.
H = Höhe ohne Pole
Ht = Höhe mit Polen
L = Länge

Weiterhin werden Zellen unterschieden nach einfacher und doppelter Polarität.

» Zellen- Typen

Die Nennspannung einer Zelle beträgt 2 Volt, sie schwankt jedoch je nach Ladezustand und Lade-/ Entladestrom zwischen ca. 1,75-2,4 Volt. Die Säuredichte stellt gleichzeitig ein Maß für den Ladezustand dar. Sie beträgt bei vollem Akku ca. 1,28 g/cm³ und bei entladenem Akku 1,10 g/cm³. Grundsätzlich unterscheiden wir zwei Zellen- Typen. Standard- Zellen mit einer Breite von 198 mm und Batteriezellen mit einer Breite von 158 mm (British Standard).

» Ladungsmenge und Kapazität

Die Ladungsmenge eines Akkumulators wird in Amperestunden (Ah) angegeben. In der Technik ist allerdings die Bezeichnung "Kapazität" (Nennkapazität) für die im Akku enthaltene Ladungsmenge üblich. Die entnehmbare Kapazität ist eine Funktion der Größe des Entladestromes (und selbstverständlich des Ladezustandes) und der Entladeschlußspannung des Akkus, d.h. der Spannung bei der die Entladung beendet wird. Eine sinnvolle Angabe der Nennkapazität erfordert daher die Definition des Entladestromes und der Entladeschlußspannung. Es sind verschiedene Entladeverfahren üblich, u.a.: Entladung mit konstantem Strom, Entladung über konstanten Widerstand oder Entladung mit konstanter Leistung. Je nach Entladeverfahren besitzt der Akku eine andere Kapazität. Multipliziert man die Nennkapazität mit der Nennspannung (Nominal-Spannung), so erhält man den Energiegehalt in Wattstunden (Wh). Um die Spannung zu vervielfachen, werden mehrere Zellen gleicher Kapazität in Reihe hintereinander geschaltet. Beim Aufladen kommen, je nach Akkutyp, verschiedene Ladeverfahren zur Anwendung. Der Ladevorgang wird dabei durch einen Laderegler gesteuert.

» Selbstentladung

Wird ein Akku nicht verwendet, so verliert er über die Zeit einen Teil seiner gespeicherten Energie. Diesen Vorgang nennt man Selbstentladung. Bei der Lagerung von Bleiakkus wird empfohlen diese voll zu lagern. Die Selbstentladung beträgt monatlich etwa 5-10 %. Ein längere Zeit entladener Akku ist zerstört.

» Aquamatic- Befüllsystem (BFS)

Das Wassernachfüllsystem wird zum automatischen Einstellen des Nennelektrolytstandes verwendet. Die Ladegase entweichen durch die Entgasungsöffnung der Stopfen. Das im Stopfen befindliche Ventil in Verbindung mit dem Schwimmer, steuert den Nachfüllvorgang. Es sind manuelle oder automatische Befüllsysteme möglich, abhängig vom verwendeten Ladegerät (automatische Befüllsysteme benötigen ein Magnetventil zur Steuerung am Ladegerät). Bei uns können Sie Befüllsysteme separat erwerben. Rufen Sie an, wir beraten Sie gerne.