Hallo Tom!
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eine insgesamt höhere Ladespannung erfordern sollten, ist mir nicht einsichtig.
Mir auch nicht. Deswegen tun sich ja alle so schwer, insbesondere die Automobilindustrie. Warum das so ist, wissen nur die früheren Laboranten bei ehemals VARTA, die das herausgefunfen haben (Ca-Legierung).
An eine Minimierung des Wasserverbrauchs arbeiten die Hersteller schon seit Jahrzehnten. Damals hieß es in der Pflegeanleitung: "Im Sommer alle 14 Tage und im Winter alle 4 Wochen den Flüssigkeitsstand in der Batterie kontrollieren." In den 1960-ern (?) hat man herausgefunfen, daß das Antimon für den Wasserverbrauch zuständig ist. Daraufhin wurde der Antimonhaushalt schrittweise von 12 auf 2 % gesenkt. Heraus kam die Type "Wartungsarm" (1970-er) und "Wartungsfrei" (1980-er). Damit war dieses Problem gelöst. Das nächste war die niedrige Standzeit von nur 3 Monaten. Statt Antimon Kalzium einzusetzen, mit unter 1 %, brachte den Durchbruch - Standzeit 12-15 Monate. Als Nachteil eben dieser höhere Spannungsbedarf der Ca/Ca-Batterie.
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den optimalen Kompromiss zwischen Sulfatierungsneigung zum einen und Korrosionsneigung zum anderen zu finden
Der Abstand zwischen beiden ist so groß, daß er kaum eine Rolle spielt. Ich schrieb es schon mal:
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Die Gitterkorrosion stellt sich ein, wenn eine Batterie nach Volladung über Stunden weiter geladen wird. Der Strom weiß dann nicht mehr wohin und die normale Elektrolyse (Aufladen) geht weiter in dem Angreifen des Gitters. Außerdem wird die Energie in Wärme umgesetzt.
Ich lade also mit der Stromladung (Konstantstrom 10 % der Kapazität) bis die Batterie voll ist. Ergibt eine Spannung (altersabhängig) bis 17-17,5 V. Nun lade ich 10 Stunden weiter - ergibt Gitterkorrosion.
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Insofern wäre es in der Tat vorteilhafter, deutlich gesteigerte Ladespannungen im PKW einzusetzen, eben weil bei PKW-Starterbatterien wegen der kurzen Ladephasen die Neigung zur Sulfatierung sowieso stark überwiegt.
Genau. Wie die rechte Grafik zeigt, liegt man unterhalb 15 V im Ladeerhaltungsmodus mit C/100. Richtig wäre 15 V (entspricht etwa 14 V bei Blei-Antimon).
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Ladespannungen von 17V für sechszellige Bleiakkus - egal welcher Technologie - würden meiner Ansicht nach relativ schnell zu Ausfällen wegen Gitterkorrosion und auffällig hohem Wasserverbrauch führen,
Ja klar. Die Ladeschlußspannung einer Ca-Batterie liegt bei 17-17,5 V bei der Stromladung. Diese wird nur angewendet als eine einmalige, jährliche Volladung (vor dem Winter). Und das geht nur bei offenen Systemen. Darunter fallen einige VW-Batterien, die Banner "Starting Bull" und hier und da andere Typen. Diese haben noch Schrauben zum Öffenen (sind generell unter einem Aufkleber versteckt).
Man muß natürlich nicht bis zur Ladeschlußspannung einer Batterie gehen, sondern kann Spannungsbegrenzt unterhalb der Gasungsspannung (15,8 V) laden, z. B. mit 15,4 V. Deswegen ist Dein Ladewutzel so erfolgreich und berühmt. Stell Dir mal vor, alle Ladegerätehersteller würden das auch so machen - der volkswirtschaftliche Schaden wäre groß.
Die letzten 10 Jahre mit Ca/Ca-Batterien haben gezeigt: Rund 50 % der Batterien fallen auf Grund ungenügender Ladung aus und könnten mit einer 48-Stunden Ladewutzel-Behandlung wieder in Betrieb gehen. Rund 40 % der Batterien fallen auf Grund ungenügender Ladung aus und sind permanent geschädigt. Rund 10 % der Ausfälle sind anderer Ursache, z. B. Zellenschluß, Produktionsfehler, usw.
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Unterschiede beim Ladespannungsbedarf sehe ich zwischen den verschiedenen Bleiakkusystem (Flüssig/AGM/Gel/Panzer/Antimon/Kalzium...) keine
Falsch! Zwischen Antimon und Kalzium auf Grund der Spannungsdifferenz Ja. Oder Du mußt der Kalzium eine längere Ladezeit gönnen.
Naß/AGM/GEL, alle auf Ca, würden zwar das gleiche Ladeverhalten zeigen, aber die AGM wird mit Säureverarmung betrieben (deswegen auch 1,30-er Säure und höhere Leerlaufspannung). Sie gast auch bei 15,8 V, darf es aber absolut nicht. Das bißchen Säure wäre schnell weg. Schon die heißen Sommertage im Motorraum bekommen ihr gar nicht. Nun könnte man 15,4 V sagen, wie bei der nassen Kollegin. aber selbst das wäre nicht gut. So ist man noch einen 4-Schritt weiter zurück gegangen und legt die Spannungsgrenze auf 14,8 V fest, wo wirklich nichts mehr passieren kann. Diese magische Zahl "14,8" hat sich in den letzten Jahren stark eingebürgert.
Auch die Ladegerätehersteller bieten 14,8 V für die AGM an, sind aber so doof, darauf hinzuweisen, daß Naßbatterien nur mit 14,4 V zu laden sind (CTEK).
Eine AGM mag eine leichte Überladung überstehen, aber eine Gel kann man nur einmal überladen, dann ist sie 100 % Schrott! Bei der Gel entsteht zwischen Elektrode und dem Gel ein Luftspalt und die Elektrode kann nicht mehr atmen. Eine AGM kann man wieder regenerieren: Aufschrauben oder aufbohren und das Vlies mit Wasser anreichern, anschließend eine Ladung mit dem Ladewutzel bei 15,4 V, stehen lassen und ev. erneut mit Wasser anreichern.
Panzer und Großoberfläche ist ein etwas anderes Thema.
Durch diese Unterspannung von 14-14,4 V in vielen Autos ist der Abstand zur Gasungsspannung natürlich enorm und 10 Jahre alte Batterien zeigen immer noch mit Säure gut bedeckte Plattenblöcke.
Rainer
