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5 "Todsünden"

Diese "Todsünden" sind nicht religiös gemeint, sondern führen zuverlässig zum "Tod" der Batterie...

 

1. Todsünde: Tiefentladung / Überschreiten der zulässigen Entladetiefe

Die Überschreitung dieser Grenze muss getrennt betrachtet werden:

Tiefentladungen

Kurz gesagt: Keine Bleibatterie ist "Tiefentladefest". Weiterlesen...

Die Angabe "Tiefentladefest" in den Herstellerunterlagen sagt nur aus dass eine neue Batterie nach einer (!) Tiefentladung noch eine Restkapazität von 80% des Ursprungswerts hat - für die Praxis ist dies ohne Bedeutung. Die nominelle Kapazität einer Blei-Batterie bezieht sich auf eine Entladung bis zu einer bestimmten Restspannung von üblicherweise 10,5V - bei dieser Restspannung wird die Batterie als "leer" angesehen, ist es jedoch noch lange nicht. Wird eine Batterie noch weiter entladen spricht man von einer Tiefentladung. Jede Tiefentladung schädigt eine Batterie. Zu allem Überfluss addieren sich diese Schädigungen: Bei einer Tiefentladung geht aktive Masse verloren (wir erinnern uns dass eine Batterie aus zwei Komponenten - Blei und Schwefelsäure - besteht, deren Reaktion Strom erzeugt). Ab etwa 80 Prozent Entladetiefe läuft dieser Prozess überproportional schnell ab, die Schädigung ist entsprechend. Ist die Batterie weit entladen setzt Sulfatierung ein; wenn die Batterie nicht unmittelbar nach der Entladung geladen wird kann dies innerhalb kurzer Zeit dazu führen, daß die Batterie keine Ladung mehr annimmt und unbrauchbar wird. AGM- und Gel-Batterien sind zwar wesentlich robuster gegen Tiefentladung, jedoch bei weitem nicht immun.

Bei Lithium-Akkus kommt es bei einer Tiefentladung zu einer Zerstörung der Elektroden und somit zum Totalausfall. Deswegen müssen bei Lithium-Akkus zwingend Abschaltungen vorgesehen werden, die bei Erreichen der Grenze den Entladestrom abschalten. Verbergen

Empfehlenswert ist ein Tiefentladeschutz, der bei Unterschreiten einer bestimmten Spannung die angeschlossenen Verbraucher abschaltet.

Überschreiten der empfohlenen Entladetiefe

Je nach Typ und Modell sollten der Batterie nur maximal 35% bis 80% der angegebenen Kapazität entnommen werden.

Wenn die Batterie häufig tiefer entladen wird leidet die Lebensdauer erheblich, bis hin zum sofortigen Ausfall.Weiterlesen...

Abhängigkeit der Zyklenzahl von der Entladetiefe

Für jede Batterie wird neben der Kapazität auch angegeben, in welcher Zeit die Batterie diese Kapazität liefern kann. Üblich ist die Angabe der Kapazität bei 20-stündiger Entladung (C20 bzw. K20). Das heisst, eine 100Ah (C20) Batterie kann 20 Stunden lang einen Strom von 5A liefern, dann ist sie leer und soll baldmöglichst wieder geladen werden. Wird der Batterie ein höherer Strom abverlangt, so kommt eine unangenehme Eigenschaft von Bleibatterien ins Spiel: Je größer der Entladestrom ist, um so kleier ist die Kapazität der Batterie: So hat die oben genannte 100Ah - Batterie bei einem Entladestrom von 100A nur eine Kapazität von etwa 65A, sie ist also bereits nach 40 Minuten entladen und nicht nach einer Stunde.

Zusätzlich gibt jeder Hersteller an, wie oft die Batterie wie weit entladen werden kann. Bei Verbraucherbatterien üblich ist z.B. eine Angabe wie "500 Zyklen bei 50%". Das bedeutet, dass der Batterie 500 mal 50% der Kapazität entnommen werden dürfen. Weicht man von der angegebenen Entladetiefe ab, so ändert sich die Zahl der möglichen Lade-/Entladevorgänge drastisch. Für hohe Belastungen gibt es Batterien mit 70% und mehr zulässiger Entnahme. Besonders weit und oft entladbar sind Lithium-Akkus (LiFePo4).

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Vor dem ungewollten Unterschreiten der zulässigen Entladetiefe schützt ein Batteriecomputer, der präzise die noch verbleibende Kapazität anzeigt und auf Wusnsch bei Erreichen der Grenze warnt.

2. Todsünde: Laden mit zu hohem Strom

Beim Laden mit hohen Strömen erwärmen sich Batterien, was die Lebensdauer verkürzt und in extremen Fällen zum vollständigen Ausfall führt. Weiterlesen...

Batterien können am Anfang der Ladephase sehr hohe Ströme aufnehmen. Oft wird daher angenommen, mit einem entsprechend leistungsfähigen Ladegerät oder einer besonders starken Lichtmaschine ließen sich die Ladezeiten verkürzen. Allerdings darf nicht vergessen werden, dass bei hohen Ladeströmen auch die Temperatur der Batterie stark ansteigt. Damit droht, neben einer verstärkten Ablösung von Material von den Platten und dem damit einhergehenden Kapazitätsverlust, auch verstärkte Korrosion des Plattenmaterials. Weiterhin besteht die Gefahr eines "Thermal Runaways": Oberhalb einer bestimmten Temperatur kann die Reaktion in der Batterie so schnell ablaufen, dass weitere Wärme freigesetzt wird. Dieser Prozess ist selbstverstärkend und führt zum baldigen "Tod" der Batterie. Den zulässigen Ladestrom entnehmen Sie dem Datenblatt des Herstellers, gängige Werte liegen zwischen 10% und 30% der Batteriekapazität, für eine 100Ah-Batterie also 10 bis 30A. Verbergen

Hochwertige Ladegeräte verfügen über einen Temperatursensor und passen die Ladung der Batterietemperatur an.

3. Todsünde: Unterladung (nicht vollständiges Laden)

Mit Lichtmaschinen oder älteren "Automatikladern" wird die Batterie nicht vollständig geladen. Dabei verliert sie nach und nach immer mehr Kapazität. Weiterlesen...

Mit veralteten Lademethoden wird in der Regel nur eine 80%ige Ladung erreicht. Neben der verstärkt stattfindenden Sulfatierung machen sich die unvermeidlichen Fertigungstoleranzen zwischen den einzelnen Zellen der Batterie bzw. der Batteriebank bemerkbar: Einzelne Zellen haben eine leicht verminderte Kapazität (z.B. weil die Platten in dieser Zelle um eine Kleinigkeit dünner sind ). Diese Zelle bleibt bei wiederholten Teilladungen nun immer weiter hinter den anderen zurück. Die Sulfatierung trifft diese Zelle stärker , was die Kapazität dieser Zelle weiter reduziert, der schließlich auch die anderen Zellen in Mitleidenschaft zieht und schlußendlich die ganze Batterie unbrauchbar macht. Diesen Effekt erreicht auch, wer das moderne Ladegerät zu früh abschaltet - gute Ladegeräte schalten nach Erreichen der Ladeschlußspannung für einige Stunden in die sogenannte "Ausgleichsphase", die 4 Stunden und mehr dauern kann., um die Unterschiede zwischen den Zellen wieder auszugleichen. Verbergen

Zur Optimierung der Ladung mit der Lichtmaschine gibt es "Lichtmaschine zu Batterie Ladegeräte", die die Verbraucherbatterie mit einer "IU0U-Kennlinie" laden wie sie auch bei modernen Ladegeräten üblich ist.

4. Todsünde: Überladung (Ladung mit zu hoher Spannung)

Überladung ist für Gel- und AGM-Batterien die schnellste Methode zur vollständigen Batteriezerstörung. Weiterlesen...

Überladung bedeutet dass die Ladespannung zu hoch gewählt wird (die zulässige Ladespannung entnehmen Sie dem Datenblatt des Herstellers, üblich sind Werte zwischen 14,1 und 15V, je nach Typ der Batterie) oder nach vollständiger Ladung der Batterie nicht auf die "Erhaltungsladespannung" (dem Hersteller-Datenblatt zu entnehmen, üblicherweise zwischen 13,2 und 13,8V) reduziert wird.
Um Unterladung zu vermeiden werden Batterien bewusst mit Spannungen geladen, bei denen in der Batterie Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Bei offenen Naßbatterien ist das wenig problematisch, da das Wasser nachgefüllt werden kann (und muss!). Bei Gel- und AGM-Batterien können die Gase nicht so einfach entweichen, hier beginnt eine Reaktion, bei der Wasserstoff und Sauerstoff wieder zu Wasser reagieren ("Rekombination"). Wird jedoch zu viel Gas frei, so steigt der Druck in der Batterie zu weit an, die Sicherheitsventile öffnen sich, und es geht Wasser verloren. Da dies nicht nachgefüllt werden kann trocknet die Batterie nach und nach aus und verliert dabei immer mehr Kapazität. Überladung wird durch ungeregelte Ladegeräte mit W-Kennlinie und ohne Abschaltung oder, auf Yachten häufiger, längeres Laden der Batterie mit der Lichtmaschine (mit dem Standard-Regler, der ebenfalls eine W-Kennlinie benutzt) verursacht. Verbergen

Abhilfe schaffen moderne Ladegeräte mit "IU0U-Kennlinie", die es sowohl für den Betrieb mit Landstrom (230V) als auch zum Betrieb an der Lichtmaschine und sonstigen Ladequellen gibt.

5. Todsünde: Lagerung mit mangelhafter Ladung

Ist eine Batterie nicht (mehr) vollständig geladen, so beschleunigt sich der Alterungsprozess.Weiterlesen...

Daher soll eine Batterie nach jeder Entladung unmittelbar wieder geladen werden, gleich wie wenig Strom Sie der Batterie entnommen haben.
Batterien entladen sich bei der Lagerung allmählich selbst. Auch im Winterlager lohnt ein wenig Sorgfalt: Laden Sie Ihre Batterie vor dem Einwintern wenigstens 24 Stunden lang voll. Unterbrechen Sie dann alle Stromkreise – im Zweifelsfall klemmen Sie den Minuspol der Batterie ab.
Batteriehersteller geben an, nach welcher Lagerungsdauer noch eine akzeptable Restladung vorhanden ist. Dieser Effekt ist auch von der Temperatur abhängig, die Selbstentladung verläuft bei höheren Temperaturen schneller. Spätestens nach der im Datenblatt angegebenen Zeit (z.B. nach etwa 6 Monaten bei 20°C bzw. bei Unterschreiten einer Leerlaufspannung von 12V) sollte die Batterie nachgeladen werden. Verbergen

Moderne Ladegeräte können dauerhaft eingeschaltet bleiben. Ein kleiner Erhaltungslader hält Batterien voll, die sonst nur sporadisch geladen würden.

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