Was nutzen Ladespannungen > 2,3V / Zelle?

    Hallo Tom,


    bei Ladeversuchen mit dem 1210-Lader an meiner intakten 50Ah-Reserve-Starterbatterie fiel mir schon öfters auf, dass oberhalb ca. 13,8V kaum noch nennenswerte Energiemengen in die Batterie zu gehen scheinen.
    Ich habe das jetzt nochmal genauer nachgeprüft:
    Den Lader mit einem analogen Multimeter als Amperemeter (Ri = 30mOhm) in Reihe angeklemmt, die Batterie mit einer alten H4-Birne belastet (ca. 5,7 A), und damit der Lader etwas zu arbeiten hat, habe ich die Batterie für ein paar sec zusätzlich mit ~ 200A entladen.
    Danach pendelte sich innerhalb einiger Minuten (bei ca. 18°C Raumtemperatur) eine Klemmenspannung von 13,8V bei 5,7A in Richtung Batterie und H4-Birne ein.


    Dann klemmte ich die Birne ab. Aber anstatt dass der Ladestrom langsam von 5,7A in Richtung Abschaltschwelle fiel und die Spannung entsprechend langsam stieg, wurde schon nach ~ 2 sec bei 14,2V Klemmenspannung die Abschaltschwelle von 0,23A erreicht.


    0,4V Spannungsunterschied bedeuten laut Deinem Diagramm in Der ewige Mythos: Brauchen AGM-Akkus eine höhere Ladespannung?
    einen Ladestandsunterschied von ca. 40%, das wären bei meiner 50Ah-Batterie 20Ah. Um die in die Batterie zu pumpen, müsste der 1210-Lader mindestens 2 Stunden lang mit 10A = Vollgas arbeiten.
    Wenn er schon nach 2 sec abschaltet, bedeutet das für mich, dass die Batterie bei 13,8V eigentlich voll war, und nur der Verbrauch der H4-Birne verhindert hat, dass der Ladestrom unter die Abschaltschwelle fällt.


    Nun frage ich mich, warum überhaupt Ladespannungen oberhalb 13,8V = 2,3V / Zelle gefahren werden?
    Ich vermute, es hat etwas mit zyklischer oder Standby-Belastung der Batterie zu tun. Aber mit meiner 200A-Entladung zu Beginn des Versuchs denke ich doch, eine (kleine) zyklische Belastung erzeugt zu haben, und trotzdem wird die Batterie offenbar mit 13,8V randvoll ?( -|-

    Das genannte Diagramm bezieht sich nur auf das Verhältnis Leerlaufspannung zu Ladezustand. Mit der Ladespannung hat es nichts zu tun.


    Die Höhe der benötigten Ladespannung steht innerhalb gewisser Grenzen in einer linearen Beziehung zu Sulfatkristallgröße und notwendiger Ladezeit. Liegt Bleisulfat in einer sehr feinen Partikelform vor, reicht schon eine geringe Ladespannung aus und die benötigte Ladezeit ist kurz. Genau das hast Du mit Deinen Versuchen, bei dem das Sulfat in feiner Form vorlag, selbst festgestellt.


    Aber jetzt versuche einmal einen Bleiakku sehr langsam zu entladen, bzw. einen entladenen Bleiakku lange Zeit zu lagern, um auf diese Weise große Bleisulfatpartikel herzustellen. Dann tut sich mit 13,8V nicht mehr viel. Auch die Ladezeit verlängert sich sehr deutlich.


    Man wird dann als erste Maßnahme die Ladespannung so hoch wie irgend möglich treiben, um wenigstens ein ausreichendes Reaktionspotential zu schaffen. Aber selbst dieses reicht noch nicht aus, um die Sulfatierung wieder vollständig zu beseitigen und so benötigt man zugleich auch noch sehr lange Ladezeiten.


    Die Betriebsbedingung "zyklisch" ist bei der Definition von der Höhe der von Bleiakkus benötigten Ladespannung auch gar nicht so sehr darauf ausgerichtet, um wiederkehrende Entladung und Aufladung zu kennzeichnen, sondern es drückt eher eine regelmäßig vorliegende größere Entladetiefe bei gleichzeitig begrenzter Ladezeit (oft über Nacht, oder nach dem Heizen des Fahrzeugs bei der nächsten Fahrt) aus. Eben weil die Ladezeit hier begrenzt ist, ist unbedingt eine höhere Ladespannung notwendig, um der Bildung groben Bleisulfats über längere Zeiträume entgegen zu wirken. Lädt man in solchen Situationen mit nur 13,8V oder gar weniger, findet man schon nach wenigen Wochen eine starke Sulfatierung vor, die dann schnell zu Ausfall des Akkus führt. (Das Wort "Ausfall" bezieht sich hier auf den normalen Umgang mit Bleiakkus, der bei schwachen Akkus, die sich nicht über Nacht wieder aufladen lassen, zum Austausch führt.)


    Grüße, Tom

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