Automatiklader – der langsame Tod jeder Batterie

Vielleicht darf ich hier noch etwas Praxiswissen zureichen:

Ladegeräte für Bleibatterien orientieren sich bei der Beurteilung, wann eine Batterie als voll aufgeladen gilt, an der Entwicklung des Ladestroms. Der sinkt bei Bleibatterien, verursacht von den inneren Vorgängen der Batterie selbst, stetig ab. Wird eine gewisse Ladestromschwelle unterschritten, beenden viele Ladegeräte für Bleibatterien die Ladung. Diesen Punkt zur Vollerkennung heranzuziehen ist allerdings bei vielen gebrauchten Batterie ein Problem!

Ohne zu sehr in ermüdende elektrochemische Details abzutauchen, kann man festhalten, dass das Entladeprodukt bei Bleibatterien Bleisulfat ist. Man braucht jetzt nicht vor Schreck zusammenzucken, weil von dem berüchtigten "Sulfat" die Rede ist, sondern muss einfach nur wissen, dass Bleisulfat nun mal das ganz normale Entladeprodukt ist. Es soll und muss sich bei der Entladung bilden, weil Bleibatterien nun mal nicht anders funktionieren. Soweit ist Bleisulfat also überhaupt kein Problem.

Problematisch ist aber die Neigung von Bleisulfatkristallen, im Laufe der Zeit zu räumlich beachtlich großen Kristallen heranzuwachsen. Zugleich nimmt die elektrochemische Reaktivität von Bleisulfat mit zunehmender Kristallgröße ab: Der elektrische Widerstand solcher großen Kristalle erhöht sich stark und entsprechend unwillig lassen sich solche stark gewachsenen Kristalle wieder in Blei und Bleidioxid zurück aufladen. Je länger in der Batterie gebildetes Bleisulfat ungeladen bleibt, z.B. wenn eine Batterie immer nur teilweise aufgeladen wird, wie es bei Starterbatterien oft der Fall ist, desto größer werden solche Sulfatkristalle und desto schwerer fällt es, sie wieder aufzuladen. Die Ladestromannahme der Batterie wird durch solche vergrößerten Bleisulfatpartikel also stark gemindert. Ab einer bestimmten Partikelgröße ist dann mit normalen Mitteln gar keine Aufladung mehr möglich und man spricht davon, dass die Batterie (ganz oder teilweise) sulfatiert sei.

Das oben beschriebene Verhalten der meisten Bleibatterie-Ladegeräte, ab einem gewissen Mindest-Ladestrom die Batterie als voll aufgeladen anzusehen, funktioniert also nur bei neuen Batterien ohne vergrößerte Bleisulaftkristalle gut. Haben sich diese Kristalle aber erst einmal stark vergrößert, helfen nur noch verlängerte Ladezeit und erhöhte Ladespannung, um diese wieder abzubauen und aufzuladen. Beides wird von den o.g. Ladegeräten aber gerade nicht angeboten, weshalb solche Batterien dann immer schneller an Kapazität und Kraft verlieren.

Wirklich helfen tut wie erwähnt eine längerfristige Aufladung solcher ansulfatierten Batterien, möglichst auch eine Erhöhung der Ladespannung, um der stark verminderten Reaktivität vergrößerter Sulfatpartikel entgegen zu wirken. Hierfür kann man (Ladestrom-)Pulser verwenden, oder auch Netzteile mit erhöhter Ladespannung, an die ansulfatierte Batterien ganz gezielt über mehrere Tage bei einer erhöhten Spannung von 15,5 bis 16V angeschlossen bleiben. Beide Ladearten (Pulser wie auch Gleichspannung) eignen sich in etwa gleich gut, wenn sie mit sinnvollen Impulsen bzw. Spannungen arbeiten.

An dieser Stelle noch folgender Hinweis zu Pulsern: Es geht um Ladestrom-Impulse, nicht um Entladestrom-Impulse oder irgendwelche Impulse. Wir müssen zum Laden schließlich elektrische Energie in die Batterien hineinbringen und keine herausholen! Also müssen Ladestromimpulse in die Batterie hineinfließen. Hierfür muss natürlich eine äußere Energiequelle vorhanden sein! Es reicht also nicht aus, einen Pulser wie den bekannten Novitec-Megapulse einfach allein an die Batterie anzuschließen. Auch im PKW bringt es herzlich wenig, einen Megapulse einfach an die Batterie anzuschließen und dann darauf zu warten, dass durch den Ladestrom der Lichtmaschine und die Impulse des Megapulse die Batterie wieder irgendwie regeneriert würde. Das funktioniert schon deshalb nicht, weil das zugleich an die Batterie angeschlossene Bordnetz die Impulse des Megapulse bis zur Unwirksamkeit "flachbügelt". So einfach geht es also leider nicht! Will man einen Pulser verwenden, dann muss die Batterie zwingend vom Bordnetz getrennt werden, damit die Ladestromimpulse der Batterie auch voll und und ungedämpft zur Verfügung stehen. Und schrieb ich schon, dass eine Desulfatierung in erster Linie Zeit braucht? Ein paar Tage sollte man dafür schon einplanen. Das gilt für eine Desulfatierung mit Impulsen ebenso, wie für eine durch erhöhte Ladespannung. Da weder eine deutlich erhöhte Ladespannung noch eine deutlich erhöhte Ladezeit von den bekannten Batterieladern zur Verfügung gestellt werden, helfen sie auch kaum bis gar nicht bei der Desulfatierung.

Man kann den Megapulse aber ganz brauchbar zusammen mit einer externen Ladestromquelle zusammen verwenden, soweit die Ladestromquelle nicht gerade wieder die Impulse des Megapulse flachbügelt. Sowas hatte ich selbst früher mal als "Power-Pulsar" im Programm. Das war das Prinzip des Megapulse zusammen mit einem kleinen 230V-Netzteil. Und kaum macht man's richtig, schon funktionierts...

Ein kleines regelbares Netzteil allein tut es aber auch ganz gut, wie an meinem Ladewutzel zu erkennen ist: Man stellt 15,5 bis 16V ein und lässt die Batterie etwa zwei Tage an den Ladewutzel angeschlossen. Dazu braucht die Batterie noch nicht einmal von der KFZ-Bordelektronik abgeklemmt zu werden. Man kann dem Ladewutzel aber auch ganz einfach einen Megapulse hinzuschalten, dann hat man beides: Dauerhaft zugeführte Ladeenergie und Ladestromimpulse. Die Anschlusskabel des Ladewutzels sind durch ihre Induktivität ein hoher elektrischer Widerstand für die schnellen und kurzen Impulse des Megapulse und bügeln sie nicht flach. Daher kommen sie auf diese Weise in der Batterie voll zur Wirkung.

Grüße, Tom

Zitat von Tom

Man kann dem Ladewutzel aber auch ganz einfach einen Megapulse hinzuschalten, dann hat man beides: Dauerhaft zugeführte Ladeenergie und Ladestromimpulse. Die Anschlusskabel des Ladewutzels sind durch ihre Induktivität ein hoher elektrischer Widerstand für die schnellen und kurzen Impulse des Megapulse und bügeln sie nicht flach. Daher kommen sie auf diese Weise in der Batterie voll zur Wirkung.

Aber dann muss die Batterie wieder von der Bordelektrik abgeklemmt werden, oder?

Wenn bepulst werden soll ja, da andernfalls von den Impulsen nicht viel übrig bleibt.

Grüße, Tom

Tom: Deine Ausführungen beziehen sich ausschließlich auf Starterbatterien oder schließt Du AGM mit ein?

In Bezug auf die Ladespannung mit Netzteil über Tage...

Auch AGM-Batterien sind Bleibatterien, genauso wie Starterbatterien. Insofern gibt es da keinen besonderen Unterschied.

Grüße, Tom

Zitat von AFA-Autobatterien

Ich halte es für nicht möglich Grobkristallines wieder zurückzuführen. (Mein Kollege Ecke in Hohen Neuendorf sieht es auch so, und andere). Man kann es nur durchbrechen oder abspalten (Äußeres).

Das ist eben die Frage. Ich mit meinen Möglichkeiten kann ich leider noch nicht mal Bleisulfat im Bild darstellen, weil man dazu vermutlich ein Elektronen-Raster-Mikroskop benötigt, dass ich gerade zufällig verliehen habe. Entsprechend fällt es mir schwer, nach einer Desulfatierung zu überprüfen, ob, und wenn ja wie viel, Bleisulfat zurückgeblieben ist. Hinzu kommt, dass das nur mittels zerstörender Prüfung möglich ist, jedenfalls wenn man nachgucken will und sich nicht auf eine elektrische Prüfung von außen beschränkt.

Aus diesem Grund bevorzuge ich bei der Prüfung von Bleibatterien auch die Kapazitätsprüfung und nicht vorrangig die Messung des Batterie-Innenwiderstands. Bei der Kapazitätsprüfung wird geschaut, wie viel Energie sich noch in der Batterie speichern und wieder abrufen lässt, was m.E. ein hervorragender Indikator für den Batteriezustand ist. Dabei stellt man dann natürlich auch die Folgen von Sulfatierung fest, nämlich dass sich ein Teil des grobkristallienen Bleisulfats entweder nicht wieder in die ursprünglichen Aktivmaterialien Blei und Bleidoxid zurückverwandeln lässt und inaktiv geworden ist. Es kann aber auch sein, dass sich das Material von den Ableitgittern dekontaktiert hat, bzw. gleich ganz herausgefallen ist. Das kann nämlich auch der Grund des Kapazitätsverlusts sein, weil Bleisulfat nun mal deutlich mehr Volumen einnimmt, als die ursprünglichen Ausgangsmaterialien. Entsprechend sprengt das Sulfat regelrecht die Pastenfüllung der positiven Gitter auf und lockert sich so. Weshalb man Bleibatterien ja auch nicht tiefentladen soll. Denn gelockerte oder gar aus den Gittern zu Boden gefallene Krümel lassen sich natürlich allein durch Ladung nicht mehr in den Elektrodenverbund zurückbringen.

Grüße, Tom

Kannst Du denn abschätzen, welchem Sulfatierungsgrad die Platten in etwa entsprechen?

Grüße, Tom

Das sind ja mal wunderbare Bilder. Vielen Dank dafür. Wie heißt es so schön: Ein Bild sagt mehr als 1.000 Worte.

Und 11 Bilder natürlich noch viel mehr.

Grüße, Tom

Zitat von AFA-Autobatterien

Ich halte es für nicht möglich Grobkristallines wieder zurückzuführen. (Mein Kollege Ecke in Hohen Neuendorf sieht es auch so, und andere). Man kann es nur durchbrechen oder abspalten (Äußeres).

Vielen DAnk für die super Bilder!

Ich war bis jetzt immer der Meinung, dass man auch das grobe Sulfat wieder zurückbilden kann. Natürlich nur dann, wenn irgendwie noch Kontakt zu stromführenden Teilen besteht.. Deine Anmerkung liest sich nun aber so, dass dies gar nicht möglich ist. Kann man irgendwo eine Grenze ziehen ? "wenn man das weisse sieht, ist es vorbei" oder so ?

Je gröber das Bleisulfat wird, desto höher wird ihr elektrischer Widerstand und desto mehr können Ladestrompulser ihre Vorteile gegenüber der Ladung mit Konstantspannung ausspielen, weil deren Spannungsspitzen von bis zu 50V problemlos auch größere Sulfatkristalle wieder aktivieren können. Allerdings sind die Beschädigung an den Ableitgittern durch das räumliche Wachstum der großen Sulfatkristalle und die damit verbundene Dekontaktierung der aktiven Massen von den Ableitgittern meist das Problem bei starker Sulfatierung, das letztlich auch von Pulsern nicht mehr beseitigt werden kann.

Grüße, Tom

Danke EUch beiden.

Was ist denn eigentlich von einem "gepulsten Entlanden" zu halten? Angenommen, ich nehme eine 12V KFZ Glühbirne und klemme einen von TOMS Pulsern dran. Die Birne sollte dann sanft entladen, übergelagert müssten dann ja aber noch die Pulse liegen. Bis 11V oder so - dann wieder ordenntlich aufladen.

Könnte es sich positiv auswirken, wenn man damit einen oder zwei Zyklen macht ?

Entlade-Stromimpulse helfen naturgemäß nicht bei der Desulfatierung, weil hierfür ja Energie zugeführt werden muss, was auf Entladeimpulse nicht zutrifft. Allerdings kann man mit Entladepulsern die Kontaktierung der Aktivmaterialien zu den Bleigittern verbessern. Sie können also den Innenwiderstand verringern.

Grüße, Tom

Ich meinte keinen Enladepulser, sondern Deinen Ladepulser parallel zu einer Glühbirne.. Die Glühbirne ist eine ohsche Last am Akku, der Ladepulser "pulst" da drüber, sollte also im Takt des Pulsers kurze Stromspitzen über der Entladung setzen.

Gruß

OK. Aber was soll das bringen?

Grüße, Tom