Realisierbare Ladeströme bei normaler Ladung im KFZ

  • Hallo zusammen,

    ich bin zufällig auf Euer Forum gestoßen, als ich nach Zahlen zu Ladeströmen einer Blei Starterbatterie im KFZ gesucht habe.


    Ich habe bei eigenen Versuchen mit verschiedenen Blei Starterbatterien festgestellt, dass bei "normalen" Spannungen (13.8V - 14V) kaum mehr als 0,2-03C fließen. Das konnte ich bei unterschiedlichen Entladungszuständen der Batterie (30 - 50%) feststellen.


    Testaufbau war ein professionelles HP Labornetzgerät mit 50A und "echter" Strombegrenzung / Spannungsregelung. Wird der max. eingestellte Strom überschritten, sinkt die Spannung entsprechend ab. Das Netzgerät schaltet also nicht ab und wieder an. Das Netzgerät hat einen Referenzeingang um die Spannung direkt an der Last zu messen. Der Innenwiderstand der Leitungen wird also ausgeglichen.


    Andere wiederum sind der Meinung, dass Ströme von deutlich über 1C möglich sind.


    Bin ich da komplett auf dem Holzweg und es sind deutlich größere Ströme möglich? Waren meine Batterien kaputt?

    Auf der anderen Seite nutzen moderne FZG mit Rekuperation kurzzeitig bis zu 17V oder gar 18V um große Ströme in die (AGM) Batterie zu laden.


    Hat jemand von Euch dazu Erfahrungen oder Zahlen?


    Danke & Gruß, Marcus

  • Hallo Marcus,


    Bleiakkus sind generell nicht schnellladefähig. Zwar können sie, besonders direkt nach einer Hochstromentladung, sehr große Anfangsladeströme aufnehmen, aber nach Entladung mit geringem Strom fließen z.B. deutlich geringere Ladeströme. Das hat simple physikalische Gründe (Größe der gebildeten Bleisulfatkristalle). Man kann kurzzeitig auch mit 1C laden, aber da der Bleiakku seinen Ladestrom selbst regelt, hat man nicht viele Möglichkeiten, den Strom deutlich zu erhöhen. Durch Erhöhen der Ladespannung kann man kurzfristig auch mal höhere Ströme einladen, aber die negative Wirkung solcher Maßnahmen auf die Batteriegesundheit lässt deren Sinn doch fragwürdig erscheinen.


    Grüße, Tom

  • Die Unterschiede liegen weniger in den Batterien selbst, als in der Art der vorherigen Entladung. Ich schrieb es ja schon: Wurde gerade eben mit hohem Strom entladen, wird eine Bleibatterie den Ladestrom auch schnell wieder annehmen, weil das zuvor gebildete Entladeprodukt Bleisulfat in feiner Form reaktionsfreudig vorliegt. Wurde sehr langsam entladen, haben sich eher reaktionsträge Bleisulfat"klumpen" gebildet, die sich nur langsam wieder aufladen lassen. Dasselbe passiert, wenn zwischen Entladung und Aufladung längere Zeit vergeht (Bleisulfatkristalle ballen sich zu gröberen Strukturen zusammen, mit dem Effekt, dass sie wieder reaktionsträge werden).


    Diese Diagramme hatte ich selbst mal mit einer 12V/100Ah-Starterbatterie vor knapp 20 Jahren aufgezeichnet (Ladespannung ca. 14,4V):


    Bild 1: Ladestromverlauf einer frisch mit hohem Strom (0,5C) teilweise entladenen Bleibatterie


    Bild 2: Ladestromverlauf einer im zeitlichen Abstand von etwa vier Wochen vor der Aufladung mit hohem Strom (0,5C) entladenen Bleibatterie.

    (Der zu Beginn etwas höhere Ladestrom von 22A gegenüber 17A in Bild 1 hat vermutlich messtechnisch bedingte Gründe.)


    Bild 3: Ladestromverlauf einer zuvor langsam (0,01C) entladenen Bleibatterie.


    Der Einfluss von vorherigem Entladestrom und Zeit zwischen Entladung und Aufladung ist deutlich erkennbar.


    Grüße, Tom

  • Kurze Frage dazu, die hier glaub ganz gut passt:


    Liege ich richtig, dass der Innenwiderstand eines regulären Bleiakkus davon abhängt, wie feinkristallig die Bleimasse ist? Ergo: Kann ich mit hohen Lade/Entladeströmen den Innenwiederstand eines leicht lahm gewordenen Akkus wieder positiv beeinflussen (=senken) ? Natürlich nur bis zu einem gewissen Grad, dass ein gealterter Akku nie wieder 100& Neuzustand bekommen wird ist klar, aber sofern der sonstige zustand noch recht gut ist... wäre starkladen/entladen dem Innenwiderstand zutrgälioch?


    Hintergrund ist ein Versuch an gebrauchten Bleiakkus, die an sich noch ok sind, aber eben mal etwas Pflege bekommen sollen. Um Kapazität zurück zu gewinnen habe ich sie nach pulsen und hochspannungsladen versucht zu desulfatieren und danach einen Zyklus mit schwachem entladestrom gemacht (1/20 C) - und danach ordentlich Strom (Strombegrenzt bei 1,48 V) mit 1/4 C Anfangsstrom geladen.... Kapazizät wurde wieder besser, Ruhespannung auch, aber Innenwiderstand tat sich nur minimal was...


    Hingegen habe ich bei einer anderen Starterbatterie mit so einer analogen Messzange (= dicker Widerstandsdraht, der warm wird) durchaus bemerken können, dass mehrmaliges einmünitiges "starkentladen mit der messzange" den Innenwiderstand zu senken schien....

  • Mit hohem Strom entladen, das führt zur Bildung sehr feinen Bleisulfates. Ebenso mit hohem Strom laden. Ob es funktioniert, hängt davon ab, was die dominierende Ursache für den erhöhten Innenwiderstand ist: Sind es zerbröselnde Gitter und Stromableiter bringt es nichts. Liegt es an Sulfatierung, dann funktioniert es. Leider ist es bei alten, verbrauchten Batterien oft so, dass nach einer solchen Behandlung zwar zunächst eine spürbare Erhöhung der Kapazität eintritt, aber dann beim nächsten Zyklus die Batterie wieder stark einbricht. Dann ist die Gitterkorrosion das größere Problem und die Batterie leider nicht mehr zu retten.


    Grüße, Tom

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