Ladegeschwindigkeit, Schnellladung, Entladegeschwindigkeit, Leitungsquerschnitt

Hallo,

Hauptursache für die Abhängigkeit der Aufladegeschwindigkeit von zuvor langsam entladenen Bleiakkus ist die Größe der bei der Entladung entstandenen Bleisulfatkristalle: Je langsamer die Entladung von statten geht, desto größer werden die Kristalle. Da große Kristalle ein recht ungünstiges Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aufweisen, ist ihr elektrischer Widerstand hoch und die zum Abbau benötigte Zeit ebenso. Ein "Trick" zur Lösung dieses Problems wäre, zu Beginn der Entladung einmal kurz mit möglichst hohem Strom zu entladen. Dadurch würde eine große Zahl von Kristallisationskeimen entstehen, welche schon rein durch ihre Menge einem übermäßigem Wachstum bei der folgenden langsamen Entladung entgegenwirken. Leider in der Praxis nicht unbedingt ganz leicht umzusetzen.

Meiner Empfehlung für möglichst impedanzarmen Anschluss des Akkus an die Ladestromquelle liegt das Streben nach möglichst hohen Anfangsladeströmen zugrunde. Gerade zu Beginn der Aufladung ist es möglich, in kurzer Zeit beachtliche Energiemengen einzuladen. Soll also die Zeit zur Aufladung so kurz wie möglich gehalten werden, sorgt man sinnvollerweise dafür, dass hohe Anfangsladeströme möglich sind. Dass diese nach einer Weile auf deutlich geringere Werte zurückgehen ist zwar meist unerfreulich, aber aus den vielfach erwähnten physikalischen Gründen leider unvermeidlich. Sicherlich wird es Graphen und Kurven geben, die Auskunft über den Ladestromverlauf nach vorhergehender schneller bzw. langsamer Entladung geben, jedoch liegen mir leider keine vor, die ich hier zur Illustration verwenden könnte. Aber wie erwähnt gibt es hier kein festes, unverrückbares Verhältnis von Entladestromgröße und Ladestromverlauf, insbesondere wenn der vorhergehende Entladestrom nicht gleichmäßig war. Es spielen ja auch noch andere Faktoren eine Rolle, wie z.B. Ladespannung, Akku-Typ und -Alter, Temperatur und dergleichen mehr.

Ladebooster sind entgegen landläufiger Ansicht nicht dazu geeignet, um Bleiakkus gegenüber einer "normalen" Aufladung schneller aufzuladen. Sie können nur dazu verwendet werden, um ungünstige Ladespannungen oder eine zu hohe Impedanz einer Ladestromquelle auszugleichen, oder den maximalen Ladestrom elektronisch zu begrenzen, um z.B. Kabel und Sicherungen zu schonen. Natürlich kann man den Ladestrom eines Bleiakkus erhöhen, in dem man einfach die Ladespannung erhöht, jedoch wird man feststellen, dass der Gewinn an Ladegeschwindigkeit eher marginal ausfällt. Dafür liegt die Ladespannung in einem für den Akku ungesunden Bereich, was eine Menge Lebensdauer kosten kann und im schlimsten Fall zur Selbstzerstörung ("thermal runaway") mit nicht selten fürchterlicher Sauerei wegen ausgelaufener Akkumulatorensäure (Überkochen) führen kann. Leider beschreiben viele Anbieter von Ladeboostern ihre Geräte in dieser Hinsicht irreführend, so dass die Kundschaft annehmen muss, durch diese Geräte würde eine gegenüber der normalen Aufladung - deutliche Beschleunigung erfolgen. Das ist leider nicht der Fall.

Die Yellow-Top-Familie von Optima/Johnson Controls ist konzeptionell als Kombilösung einer zyklisch belastbaren Starterbatterie gedacht: Sehr hohe Stromlieferfähigkeit gepaart mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen zyklische Lade-/Entladeschemata. Ihr Nachteil sind der hohe Preis und die im Verhältnis zum Volumen geringe Kapazität. Wenn also mit geringstmöglichem Aufwand die zyklische Leistungsfähigkeit einer Starterbatterie erhöht werden soll (typische Beispiele wären Einsatzfahrzeuge und Taxen, sowie Spezialanwendungen mit starken elektrischen Verbrauchern wie z.B. Winden oder Hydraulikpumpen), bietet sich der einfache Austausch gegen eine Yellow-Top-Batterie an. Man spart die Trennung des Bordsystems in zwei einzelne Systeme mit zwei unterschiedlichen Akkus, muss aber bei jedem Austausch der Batterie wieder den vollen Aufpreis gegenüber Standardbatterien zahlen. Wenn man die Hochstromfähigkeit der Yellow-Top aber nicht nutzen kann, empfehle ich lieber preisgünstigere und bei gleicher Kapazität deutlich kleinere zyklenfeste AGM- oder Gel-Akkus. Die Lebensdauer der Yellow-Top ist unter zyklischer Last auch nicht so hoch wie die von darauf spezialisierten Akkus. Es ist eben ein Problem mit Kompromissen.

Viele Grüße, Tom