Ladegerät OK, aber Akku wird nicht voll geladen. Woran liegt's?

  • Neulich rief ein Kunde an und erklärte, zwar besäße er meinen BC1210 'modified by t.e.s.'-Lader, aber auch dieses Ladegerät würde seinen 12V/66Ah-Starterakku nicht korrekt voll laden. Er hätte das durch Messung der Säuredichte festgestellt, die immer nur bei 1,24 statt bei 1,28kg/l liegen würde.


    Im Zuge der Ursachenforschung kam Zutage, dass der Kunde den Akku trocken erworben und selbst mit 1,28kg/l-Akkumulatorensäure befüllt hatte. Deshalb wusste er auch genau, dass die Säuredichte nun nach Abschaltung des Laders geringer als im Neuzustand des Akkus ist. An fehlerhafter Akkusäure konnte es also nicht liegen, zumal alle Zellen eine gleichmäßige Säuredichte aufwiesen.


    Der Vollladepunkt für Bleiakkus ist definitionsgemäß erreicht, wenn der Ladestrom unter 1% der Akku-Kapazität absinkt. Das wären bei einem 66Ah-Akku also 660mA bei 14,2V Ladespannung. Mein modifizierter BC1210 schaltet in der Stufe für kleine Akkus aber erst bei Unterschreitung von 300mA ab (was bei einem 66Ah-Akku etwas weniger als 0,5% entspricht), so dass hier die Ursache des Problems auch nicht zu finden war.


    Weitere Nachfragen ergaben, dass der Akku als Versorgung für einen Verbraucher mit sehr geringer Stromaufnahme von nur etwa 100mA verwendet wird. Nun wurde schnell klar, dass hier entladestrombedingte Sulfatierung vorligt: Der Entladestrom ist so gering, dass das Entladeprodukt Bleisulfat zu sehr großen und relativ inaktiven Kristallen heranwächst, die sich nur schwer - sprich langsam - beim Laden wieder in Blei und Bleidioxid zurückverwandeln lassen. Das führt dazu, dass der Ladestrom eines mit so geringem Strom entladenen Bleiakkus schon deutlich vor Erreichen des Vollladepunktes auf Werte von weniger als 1% der Akkukapazität zurück geht, was unvermeidlich zur verfrühten Abschaltung des Laders führt: Der Lader zeigt Vollladung an, weil der Ladestrom die Abschaltschwelle unterschritten hat, obwohl der Akku in Wirklichkeit noch gar nicht voll ist.


    Fazit: Langsame Entladung ist für Bleiakkus immer eine schwierige Übung, weil es in der Folge praktisch unweigerlich zur Sulfatierung, also Unterladung kommt. Was ist dagegen zu tun?


    Hier bieten sich drei Lösungsmöglichkeiten an:


    1. Ein Ladegerät ohne automatische Abschaltung und möglichst mit manuell regelbarer Ladespannung verwenden. Hier könnte z.B. ein Labornetzteil Verwendung finden, was gleichzeitig noch den Vorteil bietet, dass man Ladespannung und fließenden Ladestrom sehr genau ablesen kann. Mit einem solchen Netzteil kann die Ladung nun für längere Zeit bei etwas erhöhter Spannung aufrecht erhalten und so das Bleisulfat langsam(!) abgebaut werden. Natürlich muss man wissen was man tut, andernfalls beschädigt man den Akku schnell durch Überspannung und Überladung. Eine so durchgeführte Ladung nennt sich "Ausgleichsladung" und sollte bei Entladung mit geringen Strömen und daher generell erhöhter Sulfatierungsneigung wenigstens alle paar Monate einmal durchgeführt werden. Leider ist durch die erhöhte Ladespannung auch immer ein gewisser Verschleiss durch Gitterkorrosion verbunden, der natürlich hingenommen werden muss. Immer noch besser als Kapazitätsverlust durch Sulfatierung.


    2. Mit einem Ladestrompulser wie dem Power-Pulsar kann der Akku nach erfolgter Vollladung mnit einem handelsüblichen Ladegerät für einige Tage oder Wochen bepulst werden, was ebenfalls die volle Kapazität zurückbringt. Vorteil: Optimnale Akkuschonung, Nachteil: Es dauert eine Weile.


    3. Geheimtipp: Vorbeugung durch "Impfen" des Akkus. Es hat sich bewährt, Bleiakkus, die nur mit sehr geringem Strom entladen werden, direkt nach der Vollladung durch eine kurzzeitige Entladung mit hohem Strom mit Sulfatkristallen zu "impfen". Sinn der Sache ist die Bereitstellung einer möglichst großen Zahl von Sulfat-Kristallisationskeimen. Beginnt die Entladung nach vorheriger Aufladung nämlich mit nur geringen Strom, bilden sich mangels Kristallisationskeimen nur relativ wenige Bleisulfatkristalle, die dann aber unerwünscht groß anwachsen. Impft man einen Akku dagegen direkt nach der Vollladung durch einen kurzen aber intensiven Entladestrom, bildet sich durch das erhöhte Potentialgefälle schnell eine sehr große Zahl von feinen Sulfatkristallen. Eine nun oder später folgende Entladung mit geringem Strom führt dann nicht mehr zur Bildung übergroßer Sulfatkristalle, weil die große Menge an vorhandenen Einzelkristallen das Volumen an entstehendem Bleisulfat erheblich besser aufnehmen kann. Die Durchschnittsgröße der zum Entladeschluss vorliegenden Sulfatkristalle ist erheblich geringer als ohne vorherige Impfung: Problem gelöst. :)


    Grüße, Tom

  • Der Deutsche kann nicht ohne Faustregel... ;)


    Ich wollte den Wirkmechanismus beschreiben, damit jeder seine Schlüsse daraus ziehen kann. Meine "Forschungen" gehen aber nicht so weit, dass ich über die optimale Höhe und Dauer des Entladestroms sinnvoll referieren könnte. Fest steht, dass die Sulfatierungsprobleme bei langsamer Entladung groß und nur schwer in den Griff zu bekommen sind und daher oftmals ein beträchtlicher Leidensdruck besteht, diese Probleme zu entschärfen. In diesem Fall würde ich dazu raten, ein paar Experimente mit einem Entladestrom in niedriger dreistelliger Höhe über wenige Sekunden durchzuführen.


    Oder anders: Versuch macht kluch...


    Grüße, Tom

  • Servus,


    ich möchte hier kurz noch mal die Wirksamkeit des PowerPulsar loben! Ich hatte neulich einen völlig sulfatierten Akku, der Jahre in der Garage stand. Die Desulfatierung ging über einen Zeitraum von guten vier Wochen, bis der Pulsar von knallrot auf grün war und die Sulfatierung abgebaut war. Ladeerhaltung bei ausgebauten Batterien mache ich,jeweils für einige Tage, einfach mit dem Pulsar.


    Ist kein Zaubertrick, funktioniert einfach! :thumbsup: :thumbsup:

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