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ulf

Akku-Meister

  • »ulf« ist der Autor dieses Themas

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1

29.08.2010, 14:03

Ladespannungsverlauf für Rennsport-Starterbatterien?

Hallo,

kann es ladetechnische Probleme geben, wenn man ohne Änderungen am Bordnetz oder LiMa-Regler eine normale Flüssigsäure-Starterbatterie gegen eine leichte (Vies?-)Rennbatterie tauscht, z.B.
http://www.trackandstreet.de/shop/articl…0%26aid%3D86%26 ?

Die Beschreibung macht mich nämlich etwas mißtrauisch:

Zitat

Die B2317 Batterie kann in Fahrzeugen bis ca.3,0l Hubraum, ausgestattet mit Klimaanlage und Stereoanlagen (ohne Endstufe) im Alltagsbetrieb verwendet werden. Dazu empfehlen wir unser angebotenes Automatik-Ladegerät, um eine lange Lebensdauer der Batterie zu gewährleisten.
Denn für normale Batterien braucht man bei intaktem + passendem Bordnetz im Alltagsbetrieb mit halbwegs normalen Fahrzyklen kein Ladegerät . . .
Zu dem angebotenen Ladegerät http://www.trackandstreet.de/shop/articl…%26aid%3D117%26 gibts (bezeichnenderweise?) keinerlei Daten zur Lade(schluß)spannung, Temperaturkompensation u.ä. ?(

Edit:
http://www.braillebattery.com/index.php/batteries/b2317/# -> TechSpecs anklicken sagt "Full Charge Voltage: 13.8 Volts", aber nichts zur dazugehörigen Temperatur oder zur Temperaturkompensation.
Bei normalen Starterbatterien kenne ich eher den Wert 14,4V . . . 8|
Gruß Ulf

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »ulf« (29.08.2010, 17:10)


Tom

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2

29.08.2010, 18:26

Ob der Elektrolyt von Bleiakkus in flüssiger (Säureakku) oder gelartiger (Gelakku) Form vorliegt, oder ob flüssiger Elektrolyt in saugfähigem Glasfaservlies (AGM-Akku) gebunden ist, hat entgegen den weitläufig im Internet kursierenden Stellungnahmen absolut keinen Einfluss auf die empfohlene Ladespannung! Die Ladespannung hängt viel mehr von Temperatur und Einsatzbedingungen (zyklisch bzw. stand-by) und im weiteren von der verwendeten Bleilegierung ab. So gilt allgemein, dass bei höheren Temperaturen die Ladespannung zu vermindern, bei tieferen Temperaturen entsprechend zu erhöhen ist. Hier gilt eine Temperaturkompensation von etwa -25mV/°K für einen 12V-Akku als optimal (-4mV pro Zelle und °K). Ebenso gilt, dass bei zyklischen Lade-/Entladevorgängen eine höhere Ladespannung von etwa 2,4V/Zelle von Vorteil ist, wogegen im stand-by-Betrieb eine (möglichst genau kalibrierte) Ladespannung von 2,25V/Zelle empfohlen wird (eine Temperatur von etwa 20°C mal vorausgesetzt). Ferner gibt es Bleiakkus mit bestimmten Blei/Zinn-Legierungen, die ausdrücklich eine deutlich erhöhte Ladespannung benötigen (die aber für normale Anwendungen in 12V-Systemen von Kraftfahrzeugen nicht ohne weiteres zu empfehlen sind, weil die für sie erforderliche Ladespannung ohne Überschreitung der Spannungsgrenzen des restlichen Bordnetzes kaum bereitgestellt werden kann (14,7V und mehr)). Alle im KFZ-Sektor gebräuchlichen Bleiakkus, seien es nun Blei/Antimon- oder Blei-Kalzium-Legierungen, ob mit oder ohne Silberzusatz, ob eckig oder rund und ob mit flüssiger Säure oder mit irgendwie gebundenem Elektrolyten sind letztlich alle gleichartig aufzuladen: Die Ladespannung sollte zwischen 13,8 und 14,4V betragen, wobei darauf zu achten ist, dass bei längeren Ladezeiten die Ladespannung entsprechend vermindert wird (man nähert sich dann ja der stand-by-Anwendung).

Trotz all dieser Möglichkeiten einer speziell an Akks und Betriebsbedingungen angepassten Ladespannung hat sich aber seit über 100 Jahren gezeigt, dass Bleiakkus insgesamt sehr robuste Nehmertypen sind, die durchaus eine Menge Fehlbehandlung wegstecken können, ohne gleich die Platten von sich zu strecken. Nur verkürzt sich dadurch eben die Lebensdauer merklich. Wer lange die volle Leistung erhalten möchte, tut daher gut daran, die üblichen Kenndaten der Bleiakkusysteme wenigstens einigermaßen einzuhalten.

Unter normalen Umständen ist es nicht notwendig, Starterbatterie außer der Reihe nachzuladen. Dabei ist es auch egal, ob "normale" Starterbatterien Verwendung finden, oder spezielle AGM- oder Rundzellentypen, so lange die Selbstentladung (durch Alterung) nicht überhand nimmt. Etwas anderes gilt bei Anwendungen, wo den Akkus stetig ein geringer Strom entnommen wird. Das ist z.B. bei vielen modernen Fahrzeugen mit umfangreicher Elektronikausstattung der Fall (hier empfehle ich im Zweifelsfall einmal den Entladestrom im "Parkmodus" nachzumessen - nicht selten man man danach ein dummes Gesicht...). Hier "eiern" die Akkus größtenteils im mittleren Schwebeladungsbereich herum, was schon binnen relativ kurzer Zeit zur Sulfatierung und damit zur Inaktivierung der dauerhaft entladenen Aktivmaterialien führt. Daher wirkt sich unter solchen Bedingungen die regelmäßige Aufladung mit Netzladegeräten sehr positiv auf Leistung und Lebensdauer der Akkus aus. Dabei soll die Aufladung natürlich langsam erfolgen, damit ansulfatierte Aktivmaterialien ausreichend Zeit finden, wieder zu Blei und Bleidioxid umgewandelt zu werden. Mit der Bauform des Akkus hat diese Empfehlung aber auch nichts zu tun, denn zur Sulfatierung neigen alle langfristig (teil-)entladenen Bleiakkus gleichermaßen (unter Sulfatierung versteht man die Bildung großer, inaktiver Bleisulfatkristalle durch langfristige Entladung von Bleiakkus).

Daher kann man feststellen, das mit technischen Problemen bei Austausch normaler Starterbatterien gegen spezielle AGM- oder Rundzellen-Bleiakkus nicht zu rechnen ist, solange diese die benötigten Anlasserströme auch unter allen Betriebsbedingungen aufbringen können.

Über das genannte Ladegerät kann ich nichts sagen, da empfehle ich den Hersteller direkt zu befragen.

Grüße, Tom

ulf

Akku-Meister

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3

30.08.2010, 08:20

Ferner gibt es Bleiakkus mit bestimmten Blei/Zinn-Legierungen, die ausdrücklich eine deutlich erhöhte Ladespannung benötigen (die aber für normale Anwendungen in 12V-Systemen von Kraftfahrzeugen nicht ohne weiteres zu empfehlen sind, weil die für sie erforderliche Ladespannung ohne Überschreitung der Spannungsgrenzen des restlichen Bordnetzes kaum bereitgestellt werden kann (14,7V und mehr)). Alle im KFZ-Sektor gebräuchlichen Bleiakkus, seien es nun Blei/Antimon- oder Blei-Kalzium-Legierungen, ob mit oder ohne Silberzusatz, ob eckig oder rund und ob mit flüssiger Säure oder mit irgendwie gebundenem Elektrolyten sind letztlich alle gleichartig aufzuladen: Die Ladespannung sollte zwischen 13,8 und 14,4V betragen, wobei darauf zu achten ist, dass bei längeren Ladezeiten die Ladespannung entsprechend vermindert wird (man nähert sich dann ja der stand-by-Anwendung).
Hallo Tom,

reicht die Standardladeroutine mit 13,8 - 14,4V dann auch für die besagten Blei/Zinn-Teile aus, oder verhungern die dann in ihrem Schwebeladungsbereich?

Zitat

Daher kann man feststellen, das mit technischen Problemen bei Austausch normaler Starterbatterien gegen spezielle AGM- oder Rundzellen-Bleiakkus nicht zu rechnen ist, solange diese die benötigten Anlasserströme auch unter allen Betriebsbedingungen aufbringen können.
OK, dann bin ich mal gespannt, welche Erfahrungen ein Kollege mit der besagten Braille-Batterie im Polo TDI machen wird . . .

Danke für Deine ausführliche Antwort :thumbsup:
Gruß Ulf

Tom

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30.08.2010, 09:04

Die Reinblei-Zinn-legierten Akkus (z.B. Hawker-Zyklon oder -Genesis), benötigen im zyklischen Betrieb zwingend Ladespannungen zwischen 2,45 und 2,5V/Zelle (also 14,7 bis 15V bei 12V-Batterien), sonst verlieren sie schnell an Kapazität und Leistung. "Verhungern" ist in diesem Zusammenhang exakt der richtige Ausdruck. Solche Akkus lassen sich daher nicht ohne weiteres in "normale" Fahrzeuginstallationen integrieren, ohne dass man besondere Vorkehrungen trifft, die diesem Bedürfnis Rechnung tragen. Bei Anwendungen als Zweitakku kann man hier z.B. mit Ladeboostern oder Batterie/Batterie-Ladegeräten arbeiten, die prozessorgesteuert zeitweilig eine höhere Ladespannung zur Verfügung stellen. Bei Betrieb als Starterakku dürften 14,7 bis 15V Bordspannung zur korrekten Aufladung aber zumindest auf längere Sicht nachteilig auf die Ausfallwahrscheinlichkeit der restlichen Bordsysteme wirken. Hier wird mit auf max. 14,5V begrenzter Bordspannung gearbeitet, was aber auf bestimmte Verbraucher (z.B. H7-Leuchtmittel in KFZ) auch schon stark lebensdauerverkürzend wirkt. Würde man hier mit noch höheren Spannungen arbeiten, lassen sich solche Verbraucher nicht mehr sinnvoll am Netz betreiben. Da man bezgl. der bereits an Bord verbauten Verbraucher meist keine Ausweichmöglichkeiten hat, wird man Reinblei/Zinn-Akkus kaum ohne weiteres integrieren können.

Bis auf die o.g. Akkutypen kann man aber alle mir bekannten 12V-Bleiakkus problemlos untereinander austauschen, soweit die kritischen Kenndaten (Spannung, Kapazität, Kaltstartstrom, Bauform) einigermaßen übereinstimmen. Allerdings wird man mit einem Solarakku keinen Lastwagen starten können, genauso wie man an einer LKW-Batterie in einer Solaranlage vermutlich nicht lange Freude hat. ;)

Grüße, Tom

ulf

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31.08.2010, 09:02

Die Reinblei-Zinn-legierten Akkus (z.B. Hawker-Zyklon oder -Genesis), benötigen im zyklischen Betrieb zwingend Ladespannungen zwischen 2,45 und 2,5V/Zelle (also 14,7 bis 15V bei 12V-Batterien). . .

Bis auf die o.g. Akkutypen kann man aber alle mir bekannten 12V-Bleiakkus problemlos untereinander austauschen, soweit die kritischen Kenndaten (Spannung, Kapazität, Kaltstartstrom, Bauform) einigermaßen übereinstimmen.
OK . . . aber wie sind in diesem Zusammenhang Aussagen über aktuelle Batterietypen seitens des Herstellers bzw. Vertriebs zu werten wie
Calcium-Calcium-Technologie . . . Optimiert für moderne Fahrzeuge mit erhöhter Reglerspannung?
Beispiel: die Cartechnik UP 45 http://www.cartechnic.de/index.php?eID=t…62a1bb43a330467
Werden die in einem üblichen 14V-Bordnetz (Seat Ibiza BJ 2006) auch nicht vollgeladen, oder sind sie nur toleranter gegenüber "Hochspannungsfahrzeugen" mit bis zu 15V Bordspannung?
Gruß Ulf

Tom

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31.08.2010, 12:37

Gute Frage!

Wenn man bei den Händler bzgl. solcher Angaben gezielt nachfragt, wird man mangels vorhandener Informationen in der Regel an den Hersteller verwiesen. Fragt man dann dort nach, ist kaum je ein sachkundiger Ansprechpartner ans Telefon zu bekommen, der einem Hintergründe vermittelt. Statt dessen wird man mit den üblichen Beschwichtigungen abgespeist wie "Könnse nehmen", oder "Geht problemlos". Genaue Informationen werden dagegen eigentlich nie verbreitet. Ich gehe daher davon aus, daß es sich bei Aussagen wie "Optimiert für erhöhte Ladespannung" hauptsächlich um die bekannte "werbende Anpreisung" handelt. Aber wer weiß, vielleicht hat der Hersteller ja tatsächlich die Konzentration des Elektrolyten geringfügig modifiziert, oder die Legierung in Spuren verändert. Wenn man sich dann aber mal anschaut, wie (Nass-)Batterien beim Händler befüllt werden, wird einem natürlich ganz schnellschwarz vor Augen. Da sind dann so hohe Toleranzen bei den Füllständen vorhanden, daß sämtliche "Modifizierungen" der Elektrolytkonzentration seitens des Herstellers ad absudum geführt werden. Daher würde ich solche Aussagen generell nicht überbewerten. Es kommt auch nicht wirklich darauf an, daß die Ladespannung auf das Zehntelvolt genau eingehalten wird. Viel wichtiger ist es, daß in der Praxis des harten Alltags nicht allzu arg vom Soll abgewichen wird. Die möglichen Abweichungen durch Reglerspannung, Innenwiderstand von Leitungen, Sicherungen und Verbindern, Temperaturen und dergleichen können sich nämlich zu erheblichen Größenordnungen aufsummieren. So kommt es nicht selten vor, daß statt 14,1V bei 20°C auch mal nur 13,6V bei -10°C oder auch 14,7V bei +40°C angeboten werden. Das ist dann natürlich fatal und dann helfen auch keine wie auch immer modifizierten Akkus weiter, sondern nur vernünftige Komponenten und genaue Messungen.

Um eine Blei/Zinn-Legierung handelt es sich bei der verlinkten UP 45 aber definitiv nicht. Das ist nach wie vor ein Hawker-Patent und die sind auch nicht auf höhere Ladespannungen "optimiert", sondern sogar darauf angewiesen. Im normalen Fahrbetrieb nicht darauf angepasster Fahrzeuge gehen solche Batterien so schnell kaputt, daß ein Hersteller von Starterbatterien sich mit dieser Technik nichts anderes als riesige Mengen von Reklamationen einhandeln würde.

Grüße, Tom

ulf

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01.09.2010, 06:58

Wenn man sich dann aber mal anschaut, wie (Nass-)Batterien beim Händler befüllt werden, wird einem natürlich ganz schnellschwarz vor Augen. Da sind dann so hohe Toleranzen bei den Füllständen vorhanden, daß sämtliche "Modifizierungen" der Elektrolytkonzentration seitens des Herstellers ad absudum geführt werden. Daher würde ich solche Aussagen generell nicht überbewerten.
OK, aber die UP 45 (die fahre ich ganz zufällig seit ein paar Wochen in einem 1,9l TDI-PKW :D ) ist schon so eine neumodische Batterie ohne schraubbare Zellenstopfen und müßte daher IMO im Werk befüllt werden - hoffentlich wird die Säure da etwas genauer dosiert . . .?



Zitat

Um eine Blei/Zinn-Legierung handelt es sich bei der verlinkten UP 45 aber definitiv nicht. Das ist nach wie vor ein Hawker-Patent . . .
Ui, sogar patentiert? Was können die denn soviel besser als Starterbatterien mit der üblichen Zellenchemie?
Gruß Ulf

Tom

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01.09.2010, 12:48

Da müsste ich jetzt selber in den Specs nachblättern. Auf jeden Fall lassen sich die Hawker-PLTs deutlich schneller aufladen als "normale" Bleiakkus.

Grüße, Tom