AGM-Batterie
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Was bedeutet AGM-Batterie?

Wofür steht die Abkürzung AGM-Batterie? Lassen Sie uns zunächst wissen, wofür das Akronym AGM steht. AGM Batterie Vollform: Es ist die Abkürzung für den Begriff Absorbent Glass Mat, eine zerbrechliche, hochporöse und papierähnliche weiße Folie, die von Rollen geschnitten wird, aus porösen feinen Fasern aus Borosilikatglas besteht und als Batterieseparator verwendet wird, ist eine Art von Blei-Säure-Batterie, die AGM-Batterie genannt wird. Einfach ausgedrückt, handelt es sich um einen porösen Batterieseparator. Eine Batterie, die mit einem AGM-Separator ausgestattet ist, wird als AGM-Batterie bezeichnet.

AGM-Batterie-Separator

AGM-Batterie-Separator

AGM-Batterie-Anwendungen

Die VRLA AGM-Batterie wird für alle Anwendungen verwendet, bei denen Auslaufsicherheit und Rauchfreiheit erforderlich sind. Diese Batterie ist in allen Größen von 0,8 Ah (12 V) bis zu Hunderten von Ah und in Konfigurationen von 2 V bis 12 V erhältlich. Jeder Spannungswert kann durch eine Kombination von 2-V- oder 4-V- oder 6-V- oder 12-V-Zellen/Batterien bereitgestellt werden. Sie werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, z. B. in der Photovoltaik (SPV), in der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV), in Kommunikationsgeräten, Notbeleuchtungssystemen, Robotern, industriellen Steuergeräten, industriellen Automatisierungsgeräten, Brandbekämpfungsanlagen, Community Access Television (CATV), optischen Kommunikationsgeräten, Personal Handy-phone Systems (PHS) Basisstationen, Mikrozellen-Basisstationen, Katastrophen- und Verbrechensbekämpfungssystemen usw.

AGM-Batterie vs. geflutete Batterie

Schlecht gewartete Flutbatterien können die erwartete Lebensdauer nicht erreichen.
Die herkömmliche geflutete Blei-Säure-Batterie erfordert die Einhaltung einiger Wartungsmaßnahmen. Sie sind:

  1. Halten Sie die Oberseite der Batterie sauber und trocken, frei von Staub und Säuretropfen.
  2. Aufrechterhaltung des Elektrolytstandes (bei einer gefluteten Batterie) durch Nachfüllen von zugelassenem Wasser auf dem richtigen Niveau.
    Dieser Rückgang des Elektrolytpegels ist auf die Elektrolyse (Aufspaltung durch Strom) des Wassers zurückzuführen, die gegen Ende einer Aufladung stattfindet, wenn ein Teil des Wassers in der verdünnten Säure gemäß der folgenden Reaktion in Wasserstoff und Sauerstoff dissoziiert und stöchiometrisch in die Atmosphäre entweicht:
    2H2O →2H2 ↑ + O2 ↑

Die Blei-Säure-Batterie enthält verdünnte Schwefelsäure als Elektrolyt, und die Pole einer herkömmlichen Batterie sowie die äußeren Teile wie Behälter, Zellenverbinder, Abdeckungen usw. werden mit einer Art Säurespray besprüht und auch mit Staub bedeckt. Die Klemmen sollten durch Abwischen mit einem feuchten Tuch und durch regelmäßiges Auftragen von weißer Vaseline sauber gehalten werden, damit keine Korrosion zwischen den Klemmen und dem daran angeschlossenen Kabel auftritt.

Das Korrosionsprodukt hat eine bläuliche Farbe, die auf die Bildung von Kupfersulfat aus den Messingklemmen zurückzuführen ist. Wenn die Verbindungsstücke aus Stahl sind, hat das Korrosionsprodukt eine grünlich-blaue Farbe, die von Eisensulfat herrührt. Wenn das Produkt eine weiße Farbe hat, kann dies auf Bleisulfat (durch Sulfatierung) oder auf korrodierte Aluminiumverbindungen zurückzuführen sein.

Außerdem strömen während des Ladevorgangs säurehaltige Gase aus der Batterie aus. Diese Dämpfe beeinträchtigen die umliegenden Geräte und die Atmosphäre.
Der Verbraucher hält dies für eine mühsame Prozedur und möchte eine Batterie, die frei von solchen Wartungsarbeiten ist. Wissenschaftler und Ingenieure begannen, in diese Richtung zu denken, und in den späten 1960er Jahren wurde die Suche nach Methoden zur Vermeidung dieser Verfahren aufgenommen. Erst in den späten 1960er Jahren wurden die wirklich „wartungsfreien“ Batterien kommerziell realisiert. Versiegelte Nickel-Cadmium-Zellen waren der Vorläufer des VRLAB.

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit an kleinen, zylindrischen Blei-Säure-Zellen mit spiralförmig gewickelten Elektroden wurde 1967 in den Labors der Gates Corporation, USA, von John Devitt begonnen. Im Jahr 1968 kam Donald H. McClelland zu ihm. Vier Jahre später, 1971, wurden die daraus resultierenden Produkte zum Verkauf angeboten: eine Zelle, die in ihrer Größe der herkömmlichen Mangandioxid-D-Zelle entsprach, und eine weitere mit der doppelten Kapazität wurden von Gates Energy Products Denver, CO, USA, kommerziell angeboten. [J. Devitt, J Power Sources 64 (1997) 153-156]. Donald. H. McClelland und John L. Devitt von der Gates Corporation, USA, beschrieben erstmals eine kommerzielle verschlossene Blei-Säure-Batterie, die auf dem Prinzip des Sauerstoffzyklus beruht [D.H. McClelland und J. L. Devitt US Pat. 3862861 (1975)].

Gleichzeitig wurden zwei Technologien entwickelt, eine auf der Basis von geliertem Elektrolyt (GE) und die andere auf der Basis von AGM, die erste in Deutschland und die zweite in den USA, Japan und Europa.
Zunächst wurden die ventilgesteuerten Bleibatterien als „wartungsfreie“ Batterien, elektrolytarme Batterien, verschlossene Batterien usw. bezeichnet. Aufgrund zahlreicher Rechtsstreitigkeiten zwischen den Verbrauchern und den Herstellern über die Verwendung des Begriffs „wartungsfrei“ hat sich der heute verwendete Begriff „ventilgesteuert“ durchgesetzt. Da die VR-Batterie über Einweg-Druckentlastungsventile verfügt, wird auch von der Verwendung des Begriffs „verschlossen“ abgeraten.

Was ist der Unterschied zwischen einer AGM-Batterie und einer Standardbatterie?

Eine AGM-Batterie und eine normale oder Standardbatterie verwenden eine ähnliche Art von Platten, meist flache Platten. Dies ist die einzige Ähnlichkeit. Einige Flutbatterien verwenden auch röhrenförmige Platten.

Eine Standardbatterie oder konventionelle oder geflutete Batterie unterscheidet sich von einer AGM-Batterie insofern, als letztere keinen freien flüssigen Elektrolyten enthält, sondern der Elektrolytstand durch regelmäßige Zugabe von zugelassenem Wasser aufrechterhalten werden muss, um den durch die Elektrolyse verursachten Wasserverlust auszugleichen. Bei der AGM-Batterie, einer ventilgeregelten Bleisäurebatterie (VRLA), ist dies hingegen nicht erforderlich. Die einzigartigen Reaktionen in den VR-Zellen gleichen den Verlust aus, indem sie einem so genannten „internen Sauerstoffzyklus“ folgen. Dies ist der Hauptunterschied.

Für den Betrieb des Sauerstoffkreislaufs verfügt die AGM-Batterie über ein Einweg-Auslassventil. Eine spezielle Gummikappe bedeckt ein zylindrisches Auspuffrohr. Wenn der Innendruck in der Batterie den Grenzwert erreicht, hebt (öffnet) sich das Ventil, um die angesammelten Gase abzulassen, und bevor es den atmosphärischen Druck erreicht, schließt sich das Ventil und bleibt so lange geschlossen, bis der Innendruck den Entlüftungsdruck wieder übersteigt. Die Funktion dieses Ventils ist sehr vielfältig. (i) Verhinderung des unbeabsichtigten Eindringens von unerwünschter Luft aus der Atmosphäre; dies führt zum Austritt von NAM. (ii) für den effektiven, druckunterstützten Transport des Sauerstoffs vom PAM zum NAM, und (iii) zum Schutz der Batterie vor einer unerwarteten Explosion; diese kann durch eine missbräuchliche Ladung verursacht werden.

Bei der AGM-Batterie befindet sich der gesamte Elektrolyt nur in den Platten und dem AGM-Separator. Daher besteht keine Gefahr, dass der ätzende Elektrolyt, verdünnte Schwefelsäure, verschüttet wird. Aus diesem Grund kann die AGM-Batterie auf jeder Seite, außer auf dem Kopf, betrieben werden. Die Flutbatterie kann jedoch nur in vertikaler Position verwendet werden. Bei VRLA-Batterien wird das Ablesen der Spannung bei Hochspannungsbatterien mit hoher Kapazität einfacher.

Während des normalen Betriebs von VRLAB gibt es keine oder nur geringe Gasemissionen. Es ist also „benutzerfreundlich“. Daher kann die AGM-Batterie in die elektronische Ausrüstung integriert werden. Ein gutes Beispiel ist die USV für Personalcomputer, die normalerweise eine 12V 7Ah VRLA-Batterie verwendet. Aus diesem Grund betragen die Belüftungsanforderungen für VRLA-AGM-Batterien nur 25 % der Anforderungen, die für geflutete Batterien gelten.

Im Vergleich zu gelierten VR- oder AGM-VR-Batterien leidet die geflutete Version unter dem Phänomen der Elektrolytschichtung. Bei gelierten Batterien ist sie vernachlässigbar, und bei AGM-Batterien ist sie nicht so gravierend wie bei gefluteten Batterien. Dadurch wird die ungleichmäßige Ausnutzung der aktiven Materialien beseitigt oder reduziert und die Lebensdauer der Batterien verlängert.

Der Herstellungsprozess einer AGM-Batterie beinhaltet eine effektive Kompression der Zellelemente, um den Anstieg des Widerstands während der Lebensdauer der Batterie zu unterdrücken. Ein begleitender Effekt ist eine Verringerung der Abnahmerate der Kapazität während des Zyklus/Lebens. Dies ist darauf zurückzuführen, dass ein Ablösen aufgrund der Druckwirkung vermieden wird.

VRLA-Batterien sind gebrauchsfertige Batterien. Es ist sehr einfach zu installieren und vermeidet die mühsame und zeitaufwendige Erstbefüllung und Erstbefüllung, wodurch die Installationszeit minimiert wird.

Für die Herstellung von VRLA-Batterien werden sehr reine Materialien verwendet. Aufgrund dieses Aspekts und der Verwendung von AGM-Separatoren ist der Verlust durch Selbstentladung sehr gering. So beträgt der Verlust bei AGM-Batterien weniger als 0,1 % pro Tag, während er bei gefluteten Zellen 0,7-1,0 % pro Tag beträgt. Daher können AGM-Batterien über längere Zeiträume ohne Auffrischung der Ladung gelagert werden. Abhängig von der Umgebungstemperatur kann die AGM-Batterie ohne Ladung bis zu 6 Monate (20ºC bis 40ºC), 9 Monate (20ºC bis 30ºC) und 1 Jahr bei einer Temperatur unter 20ºC gelagert werden. [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive March 2017 p 18]

Merkmale der Kapazitätserhaltung von AGM-Batterien
https://www.furukawadenchi.co.jp/english/catalog/pdf/small_size.pdf

Angepasst von Furukawa Referenz

Temperatur der Lagerung (ºC) Überschwemmt Überschwemmt Überschwemmt VRLA VRLA VRLA
Dauer der Lagerung (Monate) Kapazitätserhalt (in Prozent) Kapazitätsverlust (in Prozent) Dauer der Lagerung (Monate) Kapazitätserhalt (in Prozent) Kapazitätsverlust (in Prozent)
40 - - - 6 40 60
40 3 35 65 3 70 30
40 2 50 50 2 80 20
40 1 75 25 1 90 10
25 - - - 13 60 40
25 6 55 45 6 82 18
25 5 60 40 5 85 15
25 4 70 30 4 88 12
25 3 75 25 3 90 10
25 1 90 10 1 97 3
10 - - - 12 85 15
10 - - - 9 90 10

Erstaunliche Tatsache - AGM-Batterie-Design

Die AGM-Batterie kann so konstruiert werden, dass sie einen 30-tägigen Kurzschlusstest übersteht und nach dem Aufladen praktisch die gleiche Kapazität wie vor dem Test aufweist. Rand S. 436 Wagner

Ist eine AGM-Batterie dasselbe wie eine Gelbatterie?

Auch wenn diese beiden Typen zu den ventilgeregelten (VR) Batterien gehören, besteht der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Typen im Elektrolyt. AGM wird als Separator in AGM-Batterien verwendet, bei denen der gesamte Elektrolyt in den Poren der Platten und in den Poren des hochporösen AGM-Separators enthalten ist. Der typische Porositätsbereich für einen AGM-Separator liegt bei 90-95 %. Es wird kein zusätzliches Trennzeichen verwendet. Beim Einfüllen des Elektrolyts und der anschließenden Verarbeitung wird darauf geachtet, dass das AGM nicht mit dem Elektrolyt gesättigt ist und mindestens 5 % Hohlräume vorhanden sind, ohne mit der Säure gefüllt zu sein. Dies soll das Funktionieren des Sauerstoffkreislaufs erleichtern.

AGM-Batterie vs. Gel

Während des Ladevorgangs wird der Sauerstoff von der positiven Platte durch den Separator zur negativen Platte transportiert. Dieser Transport kann nur dann effektiv erfolgen, wenn der Abscheider nicht vollständig gesättigt ist. Ein Sättigungsgrad von 95 % oder weniger ist vorzuziehen. (POROSITÄT: Sie ist das prozentuale Verhältnis des Porenvolumens in AGM zum Gesamtvolumen des Materials, einschließlich der Poren).

Bei der Batterie mit geliertem Elektrolyt wird der Elektrolyt jedoch mit pyrogenem Siliziumdioxidpulver gemischt, um ihn zu immobilisieren, so dass die Gelbatterie nicht auslaufen kann. Der Separator ist entweder aus Polyvinylchlorid (PVC) oder aus Zellulose. Hier diffundiert das Sauerstoffgas durch die Fissuren und Risse in der Gelmatrix. Eine Gelbatterie kann mit geklebten oder röhrenförmigen Platten gebaut werden. Beide Typen von Gel-Batterien haben ein Einweg-Auslassventil und arbeiten nach dem Prinzip des „internen Sauerstoffkreislaufs“.

In beiden VRLA-Batterietypen ist ein ausreichender Hohlraum vorhanden, der den schnellen Transport von Sauerstoff durch die Gasphase ermöglicht. Nur eine dünne Benetzungsschicht an der negativen Elektrodenoberfläche muss von gelöstem Sauerstoff durchdrungen werden, und der Wirkungsgrad des internen Sauerstoffkreislaufs liegt bei nahezu 100 %. Wenn eine Batterie anfangs mit dem Elektrolyt gesättigt ist, behindert sie den schnellen Sauerstofftransport, was zu einem erhöhten Wasserverlust führt. Eine solche „nasse“ Zelle erzeugt beim Zyklus einen effizienten internen Sauerstoffkreislauf.

Für die meisten Anwendungen sind die Unterschiede zwischen den beiden Typen von VRLA-Batterien marginal. Vergleicht man Batterien gleicher Größe und Bauart, so ist der Innenwiderstand der Gel-Batterie etwas höher, was vor allem auf den herkömmlichen Separator zurückzuführen ist. AGM-Batterien haben einen geringeren Innenwiderstand und werden daher für Anwendungen mit hoher Belastung bevorzugt. [D. Berndt, J Power Sources 95 (2001) 2]

In einer Gelbatterie hingegen ist die Säure stärker gebunden, so dass der Einfluss der Schwerkraft fast vernachlässigbar ist. Gel-Batterien weisen also keine Säureschichtung auf. Im Allgemeinen sind sie bei zyklischen Anwendungen überlegen, und hohe Gelzellen können auch in aufrechter Position betrieben werden, während bei hohen AGM-Batterien der Betrieb in horizontaler Position in der Regel empfohlen wird, um die Höhe des Separators auf etwa 30 cm zu begrenzen.
In geliertem Elektrolyt muss der größte Teil des Sauerstoffs den Separator umgeben. Der Polymerseparator wirkt als Barriere für den Sauerstofftransport und verringert die Transportgeschwindigkeit. Dies ist einer der Gründe dafür, dass die maximale Rate des internen Sauerstoffkreislaufs bei Gel-Batterien niedriger ist.

Ein weiterer Grund kann sein, dass ein bestimmter Teil der Oberfläche durch das Gel verdeckt wird. Grobe Zahlen für diese maximale Rate sind 10 A/100 Ah bei AGM-Batterien und 1,5A/100Ah bei Gel-Batterien. Ein Ladestrom, der diesen Höchstwert überschreitet, führt zum Entweichen des Gases wie bei einer entlüfteten Batterie. Diese Einschränkung hat jedoch normalerweise keinen Einfluss auf das Lade- oder Erhaltungsladeverhalten, da VR-Blei-Säure-Batterien mit einer konstanten Spannung geladen werden und die Überladungsraten weit unter 1A/100 Ah liegen, selbst bei 2,4 V pro Zelle. Die begrenztere maximale Rate des internen Sauerstoffkreislaufs in Gel-Batterien bietet sogar den Vorteil, dass Gel-Batterien weniger anfällig für thermisches Durchgehen sind, wenn sie mit zu hoher Spannung überladen werden.

Gel-Batterien sind widerstandsfähiger gegen thermische Durchschlagskraft als AGM-Zellen. In einem Experiment mit einer ähnlichen Gel- und AGM-Batterie (6V/68Ah) wurden von Rusch und seinen Mitarbeitern folgende Ergebnisse erzielt[https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf]. Nachdem die Batterien durch Überladung künstlich gealtert waren, so dass sie 10 % ihres Wassergehalts verloren, wurden die Zellen durch Laden mit 2,6 Volt pro Zelle in einem begrenzten Raum einer erhöhten Wärmeentwicklung ausgesetzt. Die Gel-Batterie hatte eine Stromstärke von 1,5-2,0 A-Äquivalent, während die AGM-Batterie eine Stromstärke von 8-10 A-Äquivalent hatte (sechsmal höhere Wärmeentwicklung).

Die Temperatur der AGM-Batterie betrug 100 ºC, während die der Gel-Version unter 50 ºC blieb. Daher kann die Erhaltungsspannung der Gel-Batterien auf einem höheren Niveau bis 50ºC gehalten werden, ohne dass die Gefahr eines thermischen Durchgehens besteht. Dadurch bleibt die negative Platte auch bei höheren Temperaturen gut geladen.

Wirklicher Unterschied zwischen AGM- und Gel-Batterien
Credits: https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf

Die AGM-Batterie verwendet im Allgemeinen Platten mit einer maximalen Höhe von 30 bis 40 cm. Wenn höhere Platten verwendet werden, muss die AGM-Batterie an den Seiten verwendet werden. Bei einer Gelbatterie gibt es jedoch keine solchen Höhenbeschränkungen. Submarine Gelzellen mit einer Plattenhöhe von 1000 mm (1 Meter) sind bereits im Einsatz.
Die AGM-Batterie wird bevorzugt für Anwendungen mit hohen Strömen und kurzer Laufzeit eingesetzt. Die Herstellungskosten einer AGM-Batterie sind bei hoher Leistung höher als bei einer Gel-Batterie mit Ventilregelung. Die Gelzellen eignen sich jedoch hervorragend für längere Entladezeiten und liefern mehr Leistung pro Geldeinheit.

Die VRLA-Flachplattenbauweise (OGiV) hat die gleichen Eigenschaften wie die geflutete Flachplattenbauweise. Sie sind für kurze Überbrückungszeiten zu bevorzugen.

Bei der 10-Minuten-Rate ist die Leistung pro Herstellungskosten 30 % höher als bei der röhrenförmigen VRLA-Gel-Bauweise (OPzV), während bei längeren Entladezeiten (über 30 Minuten) die röhrenförmige VR-Gel-OPzV-Bauweise mehr Leistung pro $ liefert. Bei der 3h-Rate liefert der OPzV 15% mehr Leistung pro $. Im Bereich von 3 bis 10 Stunden liefert die geflutete röhrenförmige OPzS-Batterie 10 bis 20 % mehr Leistung pro $ als die OPzV-Batterie, während im wichtigen Bereich zwischen 30 und 100 Minuten die geflutete röhrenförmige OPzS-Batterie die gleiche Leistung pro $ liefert wie die röhrenförmige VRLA-Gelbatterie (OPzV).

Zellenleistung pro $ AGM-Batterie

Was ist ein "interner Sauerstoffzyklus" in einer AGM-Batterie?

Bei einer gefluteten Zelle werden die bei einer Überladung entstehenden Gase in die Atmosphäre abgeleitet. In einer ventilgeregelten Batterie ist die Gasentwicklung jedoch vernachlässigbar, da bestimmte Reaktionen auf beiden Platten ablaufen. Bei der Überladung einer VR-Zelle dringt der von der positiven Platte entwickelte Sauerstoff durch die ungesättigten Poren des AGM (oder die Risse im gelierten Elektrolyten) zu den negativen Platten und verbindet sich mit dem Blei in der negativen Platte, um Bleioxid zu bilden. Bleioxid hat eine große Affinität zu Schwefelsäure und wird daher sofort in Blei umgewandelt

Bei der Herstellung von VRLA-Zellen wird die Säure in einer berechneten Menge eingefüllt.
Nach Abschluss der Bildung wird der überschüssige Elektrolyt (falls vorhanden) durch einen Zyklusprozess aus den Zellen entfernt. Zu Beginn des Zyklus (wenn die Zellen zu mehr als 96 % mit Poren gefüllt sind) arbeitet der Sauerstoffzyklus mit geringer Effizienz, was zu Wasserverlusten führt. Wenn die Elektrolytsättigung unter 96 % sinkt, erhöht sich die Effizienz des Sauerstoffkreislaufs, wodurch der Wasserverlust verringert wird.

Das Sauerstoffgas und die H+-Ionen, die beim Laden einer VR-Batterie entstehen (Reaction A) durch die ungesättigten Poren des AGM-Separators oder durch Risse und Spalten in der gelierten Elektrolytstruktur zur negativen Platte gelangt, wo es sich mit aktivem Blei zu PbO verbindet, das in PbSO4 umgewandelt wird. Bei diesem Prozess wird auch Wasser gebildet (Reaktion B) zusammen mit einer gewissen Wärmeentwicklung.

(In einer gefluteten Blei-Säure-Batterie ist diese Gasdiffusion ein langsamer Prozess, und das gesamte H2 und O2 wird abgeleitet. Ein Teil des Ladestroms fließt in die Nutzladereaktion, während ein kleiner Teil des Stroms für die Reaktionen des Sauerstoffkreislaufs verwendet wird. Das Endergebnis ist, dass Wasser nicht aus der Zelle freigesetzt wird, sondern elektrochemisch zirkuliert, um den überschüssigen Überladestrom aufzunehmen, der über den für die Ladungsreaktionen verwendeten Strom hinausgeht).

Das PbSO4 wird auf elektrochemischem Weg in Pb undH2SO4( Reaktion C) umgewandelt, indem es mit den Wasserstoffionen reagiert, die bei der Zersetzung von Wasser an den positiven Platten entstehen, wenn diese geladen sind.

Die Reaktionen sind wie folgt:

An der positiven Platte:

2H2O → 4H+ +O2 ↑ + 4e- (A)

An der negativen Platte:

2Pb +O2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O +Wärme (B)

2PbSO4 + 4H+ + 4e- → 2Pb + 2H2SO4(C)

Das erzeugte Wasser diffundiert durch den Separator zu den positiven Platten und stellt so das durch die Elektrolyse zersetzte Wasser wieder her.

Die oben genannten Prozesse bilden den Sauerstoffkreislauf. Letzteres reduziert den Wasserverlust während des Ladens und Überladens der Batterie erheblich und macht sie wartungsfrei.

In den Anfängen der Entwicklung von VRLA-Batterien hielt man es für unerlässlich, dass die VRLA-Batterie einen 100%igen Wirkungsgrad bei der Sauerstoffrekombination aufweist, da man davon ausging, dass dadurch sichergestellt wird, dass kein Gas in die Außenatmosphäre entweicht und somit der Wasserverlust minimiert wird. In den letzten Jahren hat sich jedoch gezeigt, dass eine 100%ige Sauerstoffrekombination nicht wünschenswert ist, da dies zu einer Degradation der Negativplatte führen kann. Die Sekundärreaktionen der Wasserstoffentwicklung und der Gitterkorrosion sind bei Blei-Säure-Batterien sehr wichtig und können das Verhalten von VRLA-Zellen erheblich beeinflussen.

Die Raten der beiden Reaktionen müssen sich ausgleichen, da sonst eine der Elektroden – in der Regel die negative – nicht vollständig aufgeladen werden kann. Die negative Elektrode kann sich bei dem reversiblen Potenzial tatsächlich selbst entladen, und daher muss ihr Potenzial über diesen Wert ansteigen (d. h. negativer werden), um die Selbstentladung zu kompensieren und einen Kapazitätsabfall zu verhindern [M.J. Weighall in Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J; Parker, C.D.(Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries, Elsevier, New York, 2004, Chapter 6, page 177].

Laden von ventilgeregelten und gefluteten Bleisäurezellen
Credits: Skizze von Dr. PG Balakrishnan

Die tatsächliche Struktur des Absorbent Glass Mat Separators hat einen wichtigen Einfluss auf die Effizienz der Sauerstoffrekombination. Ein AGM-Separator mit einer großen Oberfläche und einer kleinen durchschnittlichen Porengröße kann die Säure in einer größeren Höhe aufnehmen und der Diffusion von Sauerstoff einen höheren Widerstand entgegensetzen. Dies kann die Verwendung eines AGM-Abscheiders mit einem hohen Anteil an feinen Fasern oder eines hybriden AGM-Abscheiders, der z. B. organische Fasern enthält, bedeuten.

Was ist der Unterschied zwischen einer AGM-Batterie und einer Röhrenbatterie?

AGM-Batterien verwenden ausnahmslos flache Platten mit einer Dicke zwischen 1,2 mm und 3,0 mm, je nachdem, ob sie für Start-, Beleuchtungs- und Zündzwecke (SLI) oder für stationäre Zwecke eingesetzt werden. Dickere Platten werden für stationäre Anwendungen verwendet. Eine Röhrenbatterie hingegen verwendet röhrenförmige Platten, deren Dicke von 4 mm bis 8 mm variieren kann. Die Röhrenplattenbatterien werden meist in stationären Anwendungen eingesetzt.

Bei der AGM-Batterie befindet sich der gesamte Elektrolyt innerhalb der Platten und des AGM-Separators. Daher besteht keine Gefahr, dass der ätzende Elektrolyt, verdünnte Schwefelsäure, verschüttet wird. Aus diesem Grund kann die AGM-Batterie auf jeder Seite, außer auf dem Kopf, betrieben werden. Die Schlauchbatterien haben jedoch einen Überschuss an flüssigem Elektrolyt und können nur in aufrechter Position verwendet werden. Wir können die Dichte des Elektrolyten in Röhrenzellen messen, aber nicht in AGM-Batterien.

Die AGM-Batterie arbeitet in einer halbversiegelten Atmosphäre mit einem Einwegventil nach dem Prinzip des Sauerstoffkreislaufs, so dass der Wasserverlust vernachlässigbar gering ist. Daher ist es nicht notwendig, dieser Batterie Wasser hinzuzufügen. Bei der Röhrenbatterie handelt es sich jedoch um einen entlüfteten Typ, bei dem alle bei der Überladung entstehenden Gase in die Atmosphäre entweichen; dies führt zu Wasserverlusten, so dass der Elektrolytstand sinkt und regelmäßig Wasser nachgefüllt werden muss, um den Elektrolytstand zu halten.

Da die Röhrenzellen geflutet sind, können sie eine Überladung und eine höhere Temperatur vertragen. Dieser Typ hat eine bessere Wärmeableitung. Die AGM-Batterie ist jedoch nicht für den Betrieb bei hohen Temperaturen geeignet, da diese Batterien aufgrund des internen Sauerstoffkreislaufs von Natur aus zu exothermen Reaktionen neigen. Die AGM-Batterie kann bis zu 40ºC betrieben werden, während der andere Typ bis zu 50ºC verträgt.

Die Polarisierung der positiven und negativen Platten während einer Erhaltungsladung mit 2,30 V pro Zelle (OCV = 2,15 V)

Überschwemmt -Neu Überschwemmt -Ende des Lebens Geliert - Neu Geliert - Ende der Lebensdauer AGM - Neu AGM - Ende des Lebens
Positive Plattenpolarisation (mV) 80 80 90 120 125 (bis 175) 210
Negative Plattenpolarisation (mV) 70 70 60 30 25 0 (bis -25) sulfatiert)
Polarisierung von 3 Arten von Batterien

Polarisierung von drei Batterietypen
Die IEC 60 896-22 hat als höchste Anforderung 350 Tage bei 60°C oder 290 Tage bei 62,8°C.
Lebensdauerprüfung bei 62,8 ºC gemäß IEEE 535 – 1986

Akku-Typ Tage bei 62,8ºC Äquivalente Jahre bei 20ºC
OGi (Überflutete flache Platte) 425 33.0
OPzV (VR röhrenförmig) 450 34.8
OPzS (geflutetes Rohr) 550 42.6

Wie lange hält eine AGM-Batterie?

Eine endgültige Aussage über die Lebensdauer eines Akkus kann nicht getroffen werden. Bevor man die Frage beantwortet, „wie viele Jahre eine AGM-Batterie halten kann“, sollten die Bedingungen, unter denen die Batterie arbeitet, klar definiert werden;

zum Beispiel, ob er einfach über einer bestimmten Spannung schwebt oder zyklisch betrieben wird. Bei der Erhaltungsladung wird die Batterie ständig mit einer bestimmten Spannung erhaltungsgeladen und muss nur dann Strom liefern, wenn der Hauptstrom nicht verfügbar ist (Beispiel: Batterien von Telefonzentralen, USV-Batterien usw., bei denen die Lebensdauer in Jahren angegeben wird). Bei einer Traktionsbatterie, die in Fabriken für den Materialtransport und in Elektrofahrzeugen eingesetzt wird, kommt es jedoch zu Tiefentladungen von bis zu 80 % in einem Rhythmus von 2 bis 6 Stunden, so dass sich die Lebensdauer verkürzt.

Die Lebensdauer der AGM-Batterie hängt von einer Reihe von Betriebsparametern ab:

Einfluss der Temperatur auf das Leben
Der Einfluss der Temperatur auf die Lebensdauer der Bleibatterie ist sehr groß. Bei höheren Temperaturen (und bei Ladespannungen, die über die empfohlenen Werte hinausgehen) kommt es schneller zum Austrocknen, was zu einem vorzeitigen Ende der Lebensdauer führt. Die Korrosion des Gitters ist ein elektrochemisches Phänomen. Bei höheren Temperaturen ist die Korrosion stärker und somit auch das Wachstum (sowohl horizontal als auch vertikal). Dies führt zu einem Verlust des Kontakts zwischen Netz und aktivem Material und damit zu einer Beeinträchtigung der Kapazität. Eine Erhöhung der Temperatur beschleunigt die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen.

Diese Reaktionen folgen der Arrhenius-Beziehung, die in ihrer einfachsten Form besagt, dass sich die Geschwindigkeit des elektrochemischen Prozesses pro 10oC Temperaturanstieg verdoppelt (wobei andere Faktoren wie die Erhaltungsspannung
Konstante). Dies lässt sich anhand der Beziehung [Piyali Som und Joe Szymborski, Proc. 13th Annual Battery Conf. Applications& Advances, Jan 1998, California State Univ., Long Beach, CA pp. 285-290]
Beschleunigungsfaktor für die Lebensdauer = 2((T-25))/10)
Lebensbeschleunigungsfaktor = 2((45-25)/10) = 2(20)/10) = 22 = 4
Lebensbeschleunigungsfaktor = 2((45-20)/10) = 2(25)/10) = 22,5 = 5,66
Lebensbeschleunigungsfaktor = 2((68,2-25)/10) = 2(43,2)/10) = 24,32 = 19,97
Lebensbeschleunigungsfaktor = 2((68,2-20)/10) = 2(48,2)/10) = 24,82 = 28,25

Bei einer Batterie, die bei einer Temperatur von 45 ºC betrieben wird, kann man davon ausgehen, dass sie viermal schneller altert oder nur 25 % der bei 25 ºC erwarteten Lebensdauer hat.
Eine Batterie, die bei einer Temperatur von 68,2 ºC betrieben wird, altert 19,97-mal schneller bzw. hat die 20-fache Lebensdauer einer Batterie, die bei 25 ºC betrieben wird. Eine Batterie, die bei einer Temperatur von 68,2 ºC betrieben wird, altert 28,2 Mal schneller und hat eine um so viel längere Lebensdauer als bei 20 ºC.

Beschleunigter Lebensdauertest und gleichwertige Lebensdauer von Batterien

Lebensdauer bei 20ºC Lebensdauer bei 25ºC
Lebensdauer bei 68,2ºC 28,2 mal mehr 20 Mal mehr
Lebensdauer bei 45ºC 5,66 mal mehr 4 mal mehr

Die erwartete Lebensdauer der VRLA-Batterie beträgt mehr als 8 Jahre bei Raumtemperatur, was durch beschleunigte Testmethoden, insbesondere bei hohen Temperaturen, ermittelt wurde.
Die Lebensdauer von 12V VRLA (Delphi) wurde von R. D. Brost untersucht. Die Studie wurde bis zu 80 % DOD bei 30, 40 und 50 ºC durchgeführt. Die Batterien wurden nach jeweils 25 Zyklen bei 25 ºC 2 Stunden lang zu 100 % entladen, um die Kapazität zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lebensdauer bei 30 ºC etwa 475 Zyklen beträgt, während die Anzahl der Zyklen bei 40 ºC und 50 ºC etwa 360 bzw. 135 beträgt. [Ron D. Brost, Proc. Thirteenth Annual Battery Conf. Applications and Advances, California Univ., Long Beach,1998, S. 25-29]

Temperaturabhängigkeit der Lebensdauer von VRLA-Batterien
Credits: [Ron D. Brost, Pro. Thirteenth Annual Battery Conf. Applications and Advances, California Univ., Long Beach, 1998, S. 25-29]

AGM-Batterie Entladungstiefe und Lebensdauer
Die Lebensdauer von versiegelten Blei-Säure-Batterien hängt direkt mit der Entladetiefe (DOD) zusammen. Die Entladetiefe ist ein Maß dafür, wie tief eine Batterie entladen ist. Wenn eine Batterie vollständig geladen ist, beträgt der DOD 0 %. Umgekehrt beträgt der DOD 100 %, wenn eine Batterie zu 100 % entladen ist. Wenn der DOD 60 %, beträgt %, liegt der SOC bei 40 %. 100 – SOC in % = DOD in %

Die typische Anzahl der Entlade-/Ladezyklen für VR-Batterien bei 25°C in Abhängigkeit von der Entladetiefe beträgt:
150 – 200 Zyklen bei 100% Entladetiefe (Vollentladung)
400 – 500 Zyklen mit 50% Entladetiefe (Teilentladung)
1000 + Zyklen mit 30% Entladetiefe (flache Entladung)
Unter normalen Float-Betriebsbedingungen kann mit einer zuverlässigen Lebensdauer von vier bis fünf Jahren im Stand-by-Betrieb gerechnet werden (bis zu zehn bei der Hawker Cyclon-Reihe), oder mit 200 bis 1000 Lade-/Entladezyklen, je nach durchschnittlicher Entladetiefe. [Sandia Bericht SAND2004-3149, Juni 2004]

AGM-Batterie Nr. der gelieferten Zyklen

Flachplatten-Technologie AGM-Batterie kann liefern
400 Zyklen bei 80% Entladung
600 Zyklen bei 50% Entladung
1500 Zyklen bei 30% Entladung

Einfluss der Position auf die zyklische Lebensdauer von VRLA-Batterien

Einfluss der Position auf die zyklische Lebensdauer von VRLA-Batterien
Credits: [R.V. Biagetti, I.C. Baeringer, F.J. Chiacchio, A.G. Cannone, J.J. Kelley, J.B. Ockerman und A.J. Salkind, , Intelec 1994, 16th International Telecommunications Energy Conference, October, 1994, Vancouver, BC, Canada, zitiert von A.G. Cannone, A.J. Salkind und F.A. Trumbore , Proc. 13th Annual Battery Conf. Applications and Advances, California Univ., Long Beach, 1998, S. 271-278].

Die Abbildung zeigt die durchschnittlichen Kapazitäten für zwei Batterien, die in normaler aufrechter Position, auf der Seite liegend mit senkrecht stehenden Platten und mit waagerecht liegenden Platten positioniert sind. In der vertikalen Position kommt es aufgrund der Schwerkraft zu einer Schichtung des Elektrolyten, die sich mit fortschreitendem Zyklus verschlimmert, und die Kapazität nimmt in dieser Position sehr schnell ab. Wenn sie jedoch in vertikaler Position betrieben werden, nimmt die Kapazität nicht so schnell ab, und die Lebensdauer ist in horizontaler Position am höchsten. Die Abbildung zeigt den Verlauf der Kapazität im Verhältnis zur Zyklenzahl für die 11-Platten-Zelle 52, die nacheinander in horizontaler, vertikaler und horizontaler Lage zykliert wurde.

Diese Zelle wurde allein zykliert, wobei die Grenzwerte für die Erhaltungsladung und die Ladespannung auf 2,4 V und die Erhaltungsladezeit und der Ladestrom auf 3 Stunden und 0,3 A eingestellt wurden. Vor dem vertikalen Zyklus 78 wurde die Zelle 4 Tage lang floatgeladen. Beim horizontalen Zyklus ist der coulombische Wirkungsgrad relativ hoch und konstant, ebenso die Ladungsaufnahme. Während des vertikalen Zyklus nimmt jedoch die Ladungsaufnahme mit dem Zyklus deutlich ab, während der Wirkungsgrad relativ konstant bleibt. Bei der Wiederaufnahme des horizontalen Zyklus ohne längere Erhaltungsladung steigt die Entladekapazität (auch die Ladezeit) schnell wieder auf das Niveau vor dem vertikalen Zyklus.

Auswirkungen von Temperatur und Lade-/Flussspannung auf die Lebensdauer der Batterie

Die Auswirkungen von Temperatur und Erhaltungsspannung auf die Lebensdauer sind miteinander verknüpft und interaktiv. Die Abbildung zeigt die erwartete Lebensdauer einer VR GNB Absolyte IIP-Batterie für verschiedene Erhaltungsspannungen und Temperaturen. Es wird davon ausgegangen, dass die Erhaltungsspannung und die Temperatur während der gesamten Lebensdauer der Batterie konstant gehalten werden.

Kombinierte Wirkung von Temperatur und Erhaltungsspannung auf das GNB Absolyte IIP-Produkt
Credits: [Piyali Som und Joe Szymborski, Proc. 13th Annual Battery Conf. Applications & Advances, Jan 1998, California State Univ., Long Beach, CA S. 285-290

Wagner hat über die Testergebnisse berichtet, die mit drei verschiedenen Ladeverfahren für zyklische Batterien durchgeführt wurden, und zeigt, dass die Verwendung einer höheren Ladespannung (14,4 V CV-Modus) zu einer längeren Lebensdauer führt und der Wasserverlust in diesem Fall zu vernachlässigen ist. Ladespannung und Lebensdauer von Drysafe Multicraft-Batterien (12 V, 25 Ah5)
25ºC; C/5-Test alle 50 Zyklen; Entladung: 5 A bis 10,2 V; Laden wie in der Abbildung angegeben

Ladespannung und Lebensdauer von Drysafe Multicraft-Batterien (12 V, 25 Ah5)
Credits: [R. Wagner, J. Power Sources 53 (1995) 153-162]

Auswirkungen des Zinnzusatzes zur positiven Gitterlegierung in VRLA-Batterien

Durch die Beimischung von Zinn zu reinem Blei konnten die Probleme bei zyklisch betriebenen Batterien mit Gittern aus diesem Metall erheblich verringert werden. Geringe Mengen Zinn (0,3-0,6 Gew.-%) erhöhen die Ladungsakzeptanz von reinem Blei erheblich. Eine Legierung mit einem Kalziumgehalt von 0,07 % und einem Zinngehalt von 0,7 % ergibt das geringste Wachstum, wenn sie als nackte Gitter und in Zellen mit Schwimmfähigkeit getestet wird. [H.K. Giess, J Power Sources 53 (1995) 31-43]

Auswirkung der Wartung auf die Lebensdauer der Batterie
Wenn Sie die Batterien in gutem Zustand halten, indem Sie bestimmte Verfahren befolgen, können Sie die erwartete Lebensdauer der Batterien erreichen. Einige von ihnen sind
a. Regelmäßige Reinigung der Außenseite
b. Regelmäßige Bankgebühr (Ausgleichsgebühr)
c. Regelmäßige Kontrolle des Elektrolytspiegels usw.

Bei der Herstellung von Batterien werden mehrere Qualitätskontrollverfahren und SOPs angewandt, um ein qualitativ hochwertiges Produkt zu erhalten. Ein echter Defekt wird sich unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Batterien oder innerhalb weniger Tage danach zeigen. Je anstrengender der Dienst ist, desto eher wird sich ein Mangel zeigen. Die vorzeitigen Ausfälle sind eher ein Hinweis auf die schlechte Leistung als auf inhärente Mängel des Systems. Je besser die Wartung ist, desto höher ist die Lebensdauer der Batterien.

AGM vs. Flutbatterie - was müssen Sie wissen?

AGM-Batterien sind während ihrer Betriebsdauer äußerlich sehr sauber. Aber die geflutete Batterie wird während des Betriebs mit Staub und Säurespritzern verschmiert. Außerdem verkrusten die Klemmen mit Korrosionsprodukten, wenn sie nicht richtig gewartet werden.
AGM-Batterien und Flutbatterien (Flachplattenbatterien) verwenden flache Platten oder Gitterplatten mit einer Dicke zwischen 1,2 mm und 3,0 mm, je nachdem, ob sie für Start-, Beleuchtungs- und Zündzwecke (SLI) oder für stationäre Zwecke eingesetzt werden. Für den letztgenannten Zweck werden dickere Platten verwendet.

Bei der AGM-Batterie befindet sich der gesamte Elektrolyt in den Platten und dem Separator. Daher besteht keine Gefahr, dass der ätzende Elektrolyt, verdünnte Schwefelsäure, verschüttet wird. Aus diesem Grund kann die AGM-Batterie auf jeder Seite, außer auf dem Kopf, betrieben werden. Die gefluteten Batterien haben jedoch einen Überschuss an flüssigem Elektrolyt und können nur in aufrechter Position verwendet werden. Wir können die Dichte des Elektrolyten in Röhrenzellen messen, aber nicht in AGM-Zellen. Durch Messung des stabilisierten offenen Stromkreises (OCV) der Batterie kann man jedoch den Wert der spezifischen Dichte in diesem Zustand ermitteln.

Es gibt eine empirische Regel
OCV = Spezifische Schwerkraft + 0,84 für Einzelzellen
Spezifische Schwerkraft = OCV – 0,84
Bei 12-Volt-Batterien müssen wir das OCV der Batterie durch 6 teilen, um das OCV der Zelle zu erhalten.
OCV der Batterie = 13,2 V
Daher OCV der Zelle = 13,3/6 = 2,2 V
Spezifisches Gewicht = 2,2 V – 0,84 = 1,36
Daher beträgt das spezifische Gewicht 1,360

Die AGM-Batterie arbeitet in einer halbversiegelten Atmosphäre mit einem Einwegventil nach dem Prinzip des Sauerstoffkreislaufs, so dass der Wasserverlust vernachlässigbar gering ist. Daher ist es nicht notwendig, dieser Batterie Wasser hinzuzufügen. Bei der Flutbatterie handelt es sich jedoch um einen entlüfteten Typ, bei dem alle bei der Überladung entstehenden Gase in die Atmosphäre entweichen; dies führt zu Wasserverlusten, so dass der Elektrolytstand sinkt und regelmäßig Wasser nachgefüllt werden muss, um den Elektrolytstand zu halten.

Da die Zellen geflutet sind, können sie eine Überladung und eine höhere Temperatur vertragen. Dieser Typ hat eine bessere Wärmeableitung. AGM-Batterien sind jedoch nicht für den Betrieb bei hohen Temperaturen geeignet, da diese Batterien aufgrund des internen Sauerstoffkreislaufs von Natur aus zu exothermen Reaktionen neigen. Die AGM-Batterie kann bis zu 40ºC betrieben werden, während der andere Typ bis zu 50ºC verträgt.

Absorbierende Glasmatte AGM-Batterie - was wird absorbiert? Wie? Warum saugfähig? Weitere Einzelheiten zum AGM-Trennzeichen

Absorbierende Glasmatte (AGM) ist die Bezeichnung für den Typ des Glasfaserseparators, der in ventilgeregelten Batterien (VR) verwendet wird. AGM müssen viel Elektrolyt aufnehmen (bis zum Sechsfachen ihres scheinbaren Volumens) und zurückhalten, um die Zellreaktionen zu erleichtern. Ermöglicht wird dies durch seine hohe Porosität. Durch die Absorption und Rückhaltung des Elektrolyts wird die Batterie auslaufsicher gemacht.

Der wesentliche Herstellungsprozess von Mikroglasfasern, die zur Herstellung von AGM-Separatoren verwendet werden, ist in der Abbildung dargestellt. Die Glasrohstoffe werden in einem Schmelzofen bei etwa 1000ºC geschmolzen. Das geschmolzene Glas wird dann aus den Buchsen gezogen, um erste grobe Glasfasern mit einem Durchmesser von einigen hundert Mikrometern zu bilden. Diese werden dann durch ein Verbrennungsgas in feine Fasern (0,1 bis 10 μm) umgewandelt, die durch ein Vakuum von unten auf ein sich bewegendes Fördernetz aufgefangen werden. Die traditionelle Methode zur Herstellung von absorbierenden Glasmatten AGM für ventilgesteuerte Blei-Säure-Batterien besteht darin, zwei oder mehr Arten von Fasern in einer wässrigen, sauren Lösung zu mischen.

Dieser Prozess reduziert die Länge der Fasern auf etwa 1 bis 2 mm und verursacht eine gewisse Fibrillierung. Diese Mischung wird entweder auf einen sich bewegenden Endlosdraht oder auf einen Rotoformer (eine andere Version eines Endlosdrahtes) aufgetragen. Mit dem Entzug des Wassers erhält das Blatt seine Konsistenz; anschließend wird es gepresst und gegen beheizte Trommeln getrocknet.

Das Nassverlegeverfahren führt zu einer Faserorientierung der AGM-Platten, die ein anisotropes Netz ergibt. Die in z-Richtung (d. h. in einer Richtung senkrecht zur Plattenebene) gemessenen Poren und Kanäle sind größer (10 bis 25 μm, 90 % der Gesamtporen) als die in x- und y-Ebene (2 bis 4 μm). Es gibt etwa 5 % sehr große Poren zwischen 30 und 100 μm (die wahrscheinlich auf Randeffekte bei der Probenvorbereitung zurückzuführen sind und nicht wirklich die typische Struktur darstellen). Dieses Herstellungsverfahren wird als Flammenabschwächung bezeichnet.

Der erste Schritt bei der Herstellung von AGM ist das Dispergieren und Rühren der Glasfasern in einer großen Menge gesäuerten Wassers. Das Gemisch aus Fasern und Wasser wird dann auf eine Oberfläche aufgebracht, wo ein Vakuum angelegt und das meiste Wasser entfernt wird. Die geformte Matte wird dann leicht gepresst und mit Hilfe von Heizwalzen getrocknet. Am Ende des Trocknungsvorgangs liegt der Wassergehalt der Matte unter 1 Gew.-%. Nachfolgend ist eine Rotoformer-Vorrichtung zum Formen und Entwässern von AGM-Platten dargestellt.

Herstellung von AGM-Abscheidern
Roto-Former

d. Die konventionellen Abscheider haben eine kleine und gewundene Porenstruktur mit geringen oder gar keinen Richtungsänderungen. Das durch Nassverlegung von Mikroglasfasern hergestellte AGM weist jedoch eine hohe Porosität und relativ große Poren mit erheblichen Richtungsunterschieden auf. Diese Eigenschaften beeinflussen die Verteilung und Bewegung von Gasen und Flüssigkeiten in den Elementen. [Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164]

Die wichtigsten Merkmale von AGM-Separatoren sind:
i. Echte (BET) Oberfläche (m2/g)
ii. Porosität (%)
iii. Durchschnittliche Porengröße (μm)
iv. Dicke unter Druck (mm)
v. Flächengewicht oder Grammatur (g/m2) (Gewicht der AGM-Platte pro Quadratmeter)
vi. Dochthöhe (mm) (Die Höhe, die die Säuresäule erreicht, wenn ein Stück AGM in die Säure getaucht bleibt)
vii. Zugfestigkeit

Typische Eigenschaften von AGM-Abscheidern sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Ref. W. BӦhnstedt, J Power Sources 78 (1999) 35-40

Eigentum Maßeinheit Wert
Grundgewicht (Grammatur) g/m2 200
Porosität % 93-95
Mittlere Porengröße μm 5-10
Schichtdicke bei 10kPa mm 1.3
Schichtdicke bei 30kPa mm 1.0
Durchstichfestigkeit (N) N 7.5

AGM-Batterieseparatoren Spezifikationen

Ref: Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164

Eigentum Einheit der Messung Wert
Fläche
Grobe Fasern m2/g 0.6
Feine Fasern m2/g 2,0 bis 2,6
Maximale Porengröße
Grobe Fasern μm 45
Feine Fasern μm 14

AGM-Batterie-Separatoren mit Dochthöhe

Benetzungshöhe, 1.300 spezifisches Gewicht Säure Maßeinheit Grobe Fasern (0,5 m2/g) Feine Fasern (2,6 m2/g)
1 Minute mm 42 33
5 Minuten mm 94 75
1 Stunde mm 195 220
2 Stunden mm 240 370
10 Stunden mm 360 550

Bevorzugte Eigenschaften von AGM-Abscheidern

Anmerkungen:
1. Mit zunehmendem Faserdurchmesser nimmt auch die Porengröße zu.
2. Mit zunehmendem Faserdurchmesser nimmt die Zugfestigkeit ab.
3. Je größer der Faserdurchmesser, desto geringer die Kosten.
4. Die grobe Faserschicht wird nur eine begrenzte Höhe erreichen, aber mit einer sehr hohen Geschwindigkeit

5. Die feineren Fasern tragen die Säure, wenn auch langsam, in größere Höhen.
Durch die Einbindung einer dichteren Schicht (mit kleinen Poren, die durch feinere Glasfasern erzeugt werden) in einen mehrschichtigen AGM-Separator wird eine feinere Gesamtporenstruktur geschaffen. So werden die maximalen Poren um die Hälfte reduziert und auch die durchschnittlichen Poren werden nahezu halbiert. Die Auswirkungen auf die Mindestporen sind eine Verringerung um ein Viertel. Die Synergie zwischen feinen und groben Glasfasern ist in allen Dochteigenschaften des mehrschichtigen AGM erkennbar [A.L. Ferreira, J Power Sources 78 (1999) 41-45].

Die grobe Faserschicht trägt die Säure nur bis zu einer begrenzten Höhe, aber sehr schnell, während die feinere Seite die Säure, wenn auch langsam, in größere Höhen trägt. Auf diese Weise werden die individuellen Vorteile der beiden Fasertypen kombiniert. Aufgrund der besseren Dochteigenschaften wird der kritische Prozess der Erstbefüllung von VRLA-Batterien verbessert und das besondere Problem der Befüllung hoher Platten mit engen Plattenabständen verringert. Es hat sich gezeigt, dass die maximale Höhe nach einer längeren Zeit des Dochttests umgekehrt proportional zur Porengröße ist. Das heißt, je kleiner die Poren sind, desto größer ist die Höhe der Dochtwirkung.

Die Kapillarkräfte diktieren den Elektrolytfluss. Die Porengrößenverteilung in den aktiven Materialien von Positiv- und Negativplatten unterscheidet sich nur geringfügig zwischen den Dimensionsebenen. In frisch geformten Platten bestehen etwa 80 % der Porosität aus Poren mit einem Durchmesser von weniger als 1 μm im Vergleich zu den Poren mit einem Durchmesser von 10 bis 24 μm in der z-Ebene und 2 μm in den beiden anderen Ebenen. Daher füllt die Säure zuerst die Platten (kleine Poren) (d. h. bevorzugte Füllung der Platten). Dann wird das AGM bis zum berechneten Hohlraumvolumen gefüllt, so dass das AGM einen teilweise gesättigten Zustand erreicht, so dass das „Herausdrücken“ von Elektrolyt während des Ladens Gaskanäle für den Sauerstofftransport schaffen kann.

AGM-Batterie, Vergleich zwischen AGM-, Flut- und Gel-Batterie

Sl Nr. Eigentum Überschwemmt AGM VR Gelierte VR
1 Aktive Materialien Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4
2 Elektrolyt (verdünnte Schwefelsäure) Überschwemmt, überschüssig, frei Absorbiert und zurückgehalten von Platten und absorbierendem Glasmattenabscheider (AGM) Immobilisiert durch Gelierung mit feinem Kieselsäurepulver
3 Dicke der Platte Dünn - mittel Mittel Dickes
4 Anzahl der Platten (bei gleicher Batteriekapazität und gleichen Abmessungen) Die meisten Mehr Am wenigsten
5 Wartung Ja Null Null
6 Auslaufende Säure - Überlauffähigkeit Ja Nein Nein
7 Elektrolytschichtung in großen Zellen Sehr hoch Mittel Vernachlässigbar
8 außerhalb der Batterie Wird staubig und mit Säuretropfen besprüht Nein Nein
9 Elektrolytgehalt Wird angepasst Nicht erforderlich Nicht erforderlich
10 Abscheider PE oder PVC oder ein anderes polymeres Material Absorbierende Glasmatte (AGM) PE oder PVC oder ein anderes polymeres Material
11 Bei der Aufladung entstehende Gase Stoichimetrisch in die Atmosphäre entlüftet Rekombiniert (interner Sauerstoffkreislauf) Rekombiniert (interner Sauerstoffkreislauf)
12 Einweg-Ablassventil Nicht vorgesehen. Offene Lüftungsschlitze Ja. Ventilgesteuert Ja. Ventilgesteuert
13 Innerer Widerstand Mittel Niedrig Hoch
14 Sicheres DOD 50% 80% 80%
15 Kaltes Kurbeln OK Sehr gut Nicht geeignet
16 Hohe Entladung (hohe Leistung) Gut Am besten Mittel
17 Tiefes Radfahren Gut besser sehr gut
18 Kosten Niedrigste Mittel Hoch
19 Aufladen Normal Vorsichtig Vorsichtig
20 Maximale Ladespannung (12-V-Batterie 16.5 V 14.4 V 14.4 V
21 Auflade-Modus Jede Methode Konstantspannung (CV) oder CC-CV Konstantspannung
22 Überladung Kann widerstehen Kann nicht Kann nicht
23 Wärmeableitung Sehr gut Nicht schlecht Gut
24 Schnelles Laden Mittel Sehr gut Nicht ratsam

Missverständnisse über AGM-Batterien

Aufladung und Ladegeräte
Irrtum -1
Kann die agm-Batterie mit einem normalen Ladegerät aufgeladen werden – Falsch

Alle Batterien müssen von Zeit zu Zeit aufgeladen werden, um das Ungleichgewicht zwischen den Zellen auszugleichen (oder voll aufzuladen).
Dazu wird die Batterie aus dem Gerät entnommen und separat geladen, was im Allgemeinen als Tischladung bezeichnet wird.

AGM-Batterie hält die Ladung nicht:
Für eine geflutete Batterie:
i. Alle Zellen einer Batterie sollten die gleiche Ladeschlussspannung erreichen, d. h. 16,5 V bei einer 12-V-Batterie.
ii. Alle Zellen sollten am Ende des Ladevorgangs gleichmäßig und reichlich gasen.
iii. Die Schwankungen des spezifischen Gewichts in den Zellen und zwischen den Zellen sollten beseitigt werden.
iv. Wenn entsprechende Einrichtungen vorhanden sind, können die Cadmiumpotenziale an den positiven und negativen Platten aufgezeichnet werden. Bei einer voll aufgeladenen positiven Platte liegt das Cadmiumpotenzial im Bereich von 2,40 bis 2,45 V und bei negativen Platten im Bereich von 0,2 V bis – 0,22 V.

agm-Akku wird nicht geladen:
Für eine VRLA-AGM-Batterie:
i. Die Klemmenspannung würde 14,4 V erreichen (bei einer 12-V-Batterie).
ii. Der Strom am Ende des Ladevorgangs würde etwa 2 bis 4 mA pro Ah betragen (d. h. 0,20 A bis 0,4 A für eine 100-Ah-Batterie).
Der Wert der Ladeschlussspannung für eine 12-V-Batterie variiert zwischen einer gefluteten und einer VR-Batterie.
Die maximale Ladespannung beträgt etwa 16,5 V für eine 12-V-Flutbatterie, während sie für VR-Batterien (sowohl AGM- als auch Gelbatterien) nur 14,4 V beträgt.

Wenn ein normales Konstantstrom-Ladegerät zum Laden einer VR-Batterie verwendet wird, kann die Spannung die Grenze von 14,4 V überschreiten. Später jedoch erhitzt sich die Batterie, und schließlich beult sich der Behälter aus und kann auch platzen, wenn das Einwegventil nicht richtig funktioniert. Das liegt daran, dass die Rekombinationsreaktionen der Batterie nicht mit dem überschüssigen Sauerstoffgas fertig werden, das durch den höheren Ladestrom entsteht. Die Rekombinationsreaktion ist von Natur aus exotherm (wärmeproduzierend). Der höhere Strom erhöht die Wärme dieser Reaktion und kann zu einem thermischen Durchgehen führen.

Im Gegensatz dazu kann die geflutete Batterie bis zu 16,5 V für eine volle Ladung mit reichlicher Gasung ohne Schaden bis zu 50ºC erreichen.
Ladegeräte für VRLA-Batterien sind gesteuerte Ladegeräte. Sie sind
a. Konstanter Strom – konstante Spannung (CC-CV)
oder
b. Ladegeräte mit konstanter Spannung (CV).

Beim Laden muss man die geeignete Spannung wählen. Bei einer 12-V-Batterie kann ein Spannungsbereich von 13,8 bis 14,4 V für eine Vollladung gewählt werden. Da die VR-AGM-Batterie jeden Anfangsstrom aufnehmen kann, ohne Schaden zu nehmen, kann der Anfangsstrom auf jeden Wert eingestellt werden (normalerweise 0,4 Ampere, aber in der Praxis oder bei Schnellladung bis zu 5 Ampere). Je höher die gewählte Spannung und Stromstärke, desto geringer ist die Zeit, die für eine vollständige Aufladung benötigt wird.

Bei einer vollständig entladenen Batterie dauert es etwa 12 bis 24 Stunden, bis sie wieder voll geladen ist. Im CC-CV-Modus ist der Anfangsstrom je nach vorheriger Entladung für etwa 3 bis 6 Stunden konstant. Wenn die Batterie zuvor nur zu 50 % entladen war, arbeitet der CC-Modus etwa 2 bis 3 Stunden lang und schaltet dann in den CV-Modus um. Wenn die Batterie zuvor zu 100 % entladen wurde, arbeitet der CC-Modus etwa 5 bis 6 Stunden lang und schaltet dann in den CV-Modus um.

AGM-Batterie Irrglaube 2

Der Austausch von AGM-Batterien oder Gel-Batterien ist derselbe wie der Austausch von Flutbatterien.

Batterien mit gleicher Kapazität können ersetzt werden, wenn der Platz ausreicht.
Neuere Fahrzeuge (z. B. GM) haben jedoch ein Batteriesensormodul am Minuskabel der Batterie. Ford verfügt über ein Batterie-Monitoring-System (BMS). Andere Hersteller haben ähnliche Systeme. Diese Systeme müssen mit einem Scan-Tool neu kalibriert werden. Dies ist aufgrund der Verbesserungen in den Produktionssystemen notwendig. Diese Batterien haben aufgrund verbesserter Separatoren und dünnerer Platten mit verbesserten Pastenformulierungen einen geringeren Innenwiderstand. Wenn das System nicht neu kalibriert wird, kann die Lichtmaschine die neue Batterie überladen, so dass die Batterie kurz nach dem Austausch ausfällt.
So kann man eine AGM-Batterie anstelle einer OEM-Flutbatterie einbauen. Eine AGM-Autobatterie liefert dem Fahrzeug höhere Kaltstartströme (CCA).

Die Bedeutung einer vollen Ladung:
Für eine geflutete Batterie:
i. Alle Zellen einer Batterie sollten die gleiche Ladeschlussspannung erreichen, d. h. 16,5 V bei einer 12-V-Batterie.
ii. Alle Zellen sollten am Ende des Ladevorgangs gleichmäßig und reichlich gasen.
iii. Die Schwankungen des spezifischen Gewichts in den Zellen und zwischen den Zellen sollten beseitigt werden.
iv. Wenn entsprechende Einrichtungen vorhanden sind, können die Cadmiumpotenziale an den positiven und negativen Platten aufgezeichnet werden. Bei einer voll aufgeladenen positiven Platte liegt das Cadmiumpotenzial im Bereich von 2,40 bis 2,45 V und bei negativen Platten im Bereich von 0,2 V bis – 0,22 V.

Kann man eine AGM-Batterie mit einem normalen Ladegerät laden?

Wenn ein normales Konstantstrom-Ladegerät zum Laden der AGM VR-Batterie verwendet wird, sollte die Spannung genau überwacht werden. Sie kann den Grenzwert von 14,4 V überschreiten. Bleibt dies unbemerkt, erwärmt sich die Batterie. Später jedoch erhitzt sich die Batterie, und schließlich beult sich der Behälter aus und kann auch platzen, wenn das Einwegventil nicht richtig funktioniert. Das liegt daran, dass die Rekombinationsreaktionen der Batterie nicht mit dem überschüssigen Sauerstoffgas fertig werden, das durch den höheren Ladestrom entsteht. Die Rekombinationsreaktion ist von Natur aus exotherm (wärmeproduzierend). Der höhere Strom verschlimmert die Situation und erhöht die Hitze dieser Reaktion, was zu einem thermischen Durchgehen führen kann.

Daher ist es nicht ratsam, ein normales Ladegerät zum Laden von AGM-Batterien zu verwenden.

Wenn Sie jedoch das unten beschriebene Verfahren befolgen oder sich von einem VRLA-Batterieexperten beraten lassen, können Sie das normale Ladegerät sehr vorsichtig verwenden.

Das Verfahren besteht darin, die Messwerte der Klemmenspannung (TV) zu verfolgen und sie in Abständen von 30 Minuten aufzuzeichnen. Sobald das Fernsehgerät 14,4 V erreicht hat, sollte der Strom ständig reduziert werden, so dass das Fernsehgerät nie über 14,4 V steigt. Wenn die Strommesswerte sehr niedrige Werte anzeigen (2 bis 4 mA pro Ah Batteriekapazität), kann der Ladevorgang beendet werden. Außerdem können die Leitungen eines Thermoelementes oder einer Thermometerkugel an den Minuspol der Batterie angeschlossen werden, und ähnlich wie bei TV-Messungen sollten auch die Temperaturwerte aufgezeichnet werden. Die Temperatur sollte 45ºC nicht überschreiten.

Kann man einer AGM-Batterie Starthilfe geben?

Ja, wenn die Spannungswerte identisch sind.
Die Chemie von Flut- und AGM-Batterien ist die gleiche. Allerdings wird der größte Teil des Elektrolyts im AGM absorbiert. Daher schadet es keiner der beiden Batterien, wenn Sie eine AGM-Batterie für einige Sekunden mit einer Batterie gleicher Spannung starten.

Wie kann ich feststellen, ob ich eine AGM-Batterie habe?

  • Untersuchen Sie die Oberseite des Behälters und auch die Seiten, um zu sehen, ob ein Siebdruck darauf hinweist, dass es sich um eine VRLA-Batterie handelt. Wenn Sie auf der Oberseite keine für den Benutzer zugängliche Vorrichtung und den Hinweis finden, kein Wasser hinzuzufügen, handelt es sich um eine AGM-Batterie.
  • Wenn nach dem Entfernen der Entlüftungsstopfen freier Elektrolyt sichtbar ist, handelt es sich auch nicht um eine AGM-Batterie.
  • Das Typenschild oder der Siebdruck auf dem Batteriebehälter oder die Gebrauchsanweisung können Aufschluss über den Typ der betreffenden Batterie geben. Wenn Sie keine dieser drei Möglichkeiten haben, untersuchen Sie die Oberseite der Batterie auf ein Entlüftungssystem oder so etwas wie ein magisches Auge. Sie können auch an den Seiten des Batteriebehälters nach Markierungen für den Elektrolytstand suchen. Wenn Sie eine der drei Markierungen (Entlüftungsöffnungen, magisches Auge und Elektrolytstand) sehen, bedeutet dies, dass es sich nicht um eine AGM-Batterie handelt.

Es gibt noch eine andere Methode, die allerdings sehr zeitaufwändig ist. Die Batterie muss vollständig aufgeladen werden, und nach einer Leerlaufzeit von 2 Tagen wird die Leerlaufspannung (OCV) gemessen.

Wenn der OCV-Wert zwischen 12,50 und 12,75 V liegt, handelt es sich möglicherweise um eine geflutete Batterie.
Wenn der OCV-Wert zwischen 13,00 und 13,20 V liegt, handelt es sich möglicherweise um eine VRLA-Batterie (Kapazität < 24 Ah)
Wenn der OCV-Wert zwischen 12,80 und 12,90 V liegt, handelt es sich möglicherweise um eine VRLA-Batterie (Kapazität ≥ 24 Ah).

Diese Angaben beruhen auf der Annahme, dass das endgültige spezifische Gewicht von gefluteten Batterien etwa 1,250 beträgt. Für VRLA-Batterien mit einer Kapazität von 24Ah und kleineren Werten liegt die endgültige spezifische Dichte bei etwa 1,360 und für VRLA-Batterien mit höheren Kapazitäten bei etwa 1,300

Wie erkenne ich, ob meine AGM-Batterie defekt ist? agm-Batterie hält die Ladung nicht

  • Prüfen Sie auf äußere Schäden, Risse und Leckagen oder Korrosionsprodukte. Wenn Sie einen dieser Punkte finden, ist die Batterie SCHLECHT
  • Messen Sie den OCV-Wert der Batterie. Wenn er einen Wert unter 11,5 V anzeigt, ist er höchstwahrscheinlich SCHLECHT. Versuchen Sie aber vorher, das Versand- oder Lieferdatum herauszufinden. Wenn die Batterie älter als 3 bis 4 Jahre ist, kann man davon ausgehen, dass sie SCHLECHT ist.
  • Nun sollte die Batterie mit einem Ladegerät, dessen Gleichspannungsausgang 20 bis 24 V oder mehr (bei einer 12-V-Batterie) beträgt, auf ihre Ladefähigkeit überprüft werden. Laden Sie die Batterie eine Stunde lang auf, legen Sie eine Ruhepause von 15 Minuten ein und messen Sie nun die OCV. Wenn sie sich erhöht hat, setzen Sie den Ladevorgang für 24 Stunden mit konstanter Spannung fort, wobei Sie alle notwendigen Vorsichtsmaßnahmen für das Laden der VR-Batterie treffen. Testen Sie nach einer Ruhezeit von 2 Stunden die Kapazität der Batterie mit einem beliebigen Gerät (z. B. mit einer geeigneten Gleichstromlampe, einem Wechselrichter, einer Notlampe, einer USV für einen PC usw.). Wenn die Batterie 80 % oder mehr Kapazität liefern kann, ist die Batterie GUT.
  • Wenn die OCV nach einer Stunde Ladezeit nicht ansteigt, bedeutet dies, dass die Batterie keine Ladung halten kann. Die Batterie kann als BAD gekennzeichnet werden.

Lohnt sich eine AGM-Batterie? warum ist eine agm-batterie besser?

Ja.
Auch wenn die Kosten für die Batterie etwas höher sind, ist der Wartungsaufwand für AGM-Batterien fast gleich null. Es muss nicht nachgefüllt werden, die korrodierten Pole müssen nicht gereinigt werden, die Anzahl der Ausgleichsladungen ist geringer usw.; Die Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer einer AGM-Batterie sind sehr niedrig, so dass die Kosten der AGM-VR-Batterie denen von Flutbatterien entsprechen.
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Ort in einem abgelegenen, unbeaufsichtigten Gebiet unzugänglich ist.

Muss eine AGM-Batterie entlüftet werden? Muss eine AGM-Batterie entlüftet werden?

Im Falle einer missbräuchlichen Überladung öffnen sich die in den Deckeln der VRLA-Batterien eingebauten Niederdruck-Rückschlagventile und schließen nach Ablassen des Überdrucks wieder. Daher ist es nicht notwendig, die VRLA-Batterie zu entlüften.
Im Falle einer Fehlfunktion des Ventils kann der Überdruck nicht durch Anheben abgelassen werden. Wenn das Ventil nicht wieder verschlossen wird, sind auch die Zellen zur Atmosphäre hin offen und das negative aktive Material (NAM) wird entladen, was zu Sulfatierung und unzureichender Ladung führt und die Batteriekapazität verringert.

Kann ich eine AGM-Batterie durch Erhaltungsladung aufladen?

Ja.
In den meisten USV-/Notstromversorgungsanlagen werden AGM-Batterien mit Erhaltungsladung betrieben. Wenn die Batterien mit einer Spannung von 2,25 bis 2,3 V pro Zelle betrieben werden, fließt immer ein kleiner Erhaltungsstrom durch die Batterie, um sie in einem vollgeladenen Zustand zu halten.
Falls eine große Anzahl von Batterien auf Lager ist, kann auch jede einzelne Batterie unter Erhaltungsladung gehalten werden.
Bei einer typischen Erhaltungsladespannung von 2,25 V pro Zelle liegt der Erhaltungsstrom bei 100 bis 400 mA pro 100 Ah für VR-AGM-Batterien. Verglichen mit dem Gleichgewichtserhaltungsstrom einer gefluteten Batterie von 14 mA pro 100 Ah ist der höhere Erhaltungsstrom der VR-Batterie auf die Wirkung des Sauerstoffzyklus zurückzuführen.

[R.F. Nelson in Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J ; Parker, C.D.(Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries, Elsevier, New York, 2004, pp. 258].

Wann ist die agm-Batterie leer? Kann eine leere AGM-Batterie geladen werden? kann man eine leere agm-Batterie wiederbeleben

Ja. Das können wir erst sagen, nachdem wir den Akku einige Zeit lang aufgeladen haben. Es hängt auch vom Alter des Akkus ab.
Die leere AGM-Batterie hat einen sehr hohen Innenwiderstand. Um diesen hohen Innenwiderstand zu überwinden, ist ein Batterieladegerät erforderlich, das einen Gleichstromausgang von 4 V pro Zelle liefern kann und über ein digitales Amperemeter und ein digitales Voltmeter verfügt.

Beim Laden einer leeren AGM-Batterie ist die Klemmenspannung (TV) zunächst sehr hoch (bis zu 18-20 V bei einer 12-V-Batterie) und der Strom fast null. Wenn die Batterie zur Wiederbelebung fähig ist, wird der Fernseher langsam abfallen (fast auf 12 V) und das Amperemeter wird gleichzeitig beginnen, etwas Strom anzuzeigen. Dies zeigt an, dass die Batterie lebendig wird. Der Fernseher wird nun langsam hochgefahren, und der Ladevorgang wird auf die übliche Weise fortgesetzt und beendet.

Eine unkonventionelle Methode besteht darin, die Entlüftungsventile vorsichtig zu entfernen und jeweils ein wenig Wasser hinzuzufügen, bis man ein paar Tropfen überschüssiges Wasser sieht. Jetzt, ohne die Ventile zu ersetzen, laden Sie die Batterie mit einem konstanten Strom (C/10 Ampere), bis die Klemmenspannung auf einen Wert von über 15 V steigt (denken Sie daran, dass wir die Ventile nicht geschlossen haben). Machen Sie eine kurze Pause und entladen Sie die Batterie durch einen geeigneten Widerstand oder eine Glühbirne. Messen Sie die Entladezeit bis zum Erreichen von 10,5 V (bei einer 12-V-Batterie). Wenn er mehr als 80 % der Kapazität liefert, wird er wiederbelebt. Bitte treffen Sie zu jeder Zeit persönliche Sicherheitsvorkehrungen.

Welche Spannung hat eine vollständig geladene AGM-Batterie? agm-Batterie entladen - agm-Batterie Unterspannung

Eine voll geladene Batterie im zyklischen Betrieb hat eine Klemmenspannung (TV) von 14,4 V (bei 12 V-Batterien). Nach etwa 48 Stunden Ruhezeit stabilisiert sich der TV bei 13,2 V (wenn die spezifische Dichte bei der Erstbefüllung 1,360 betrug) (1,360 + 0,84 = 2,20 pro Zelle. Für eine 12-V-Batterie ist OCV = 2,2 *6= 13,2 V). Wenn die Kapazität der Batterie größer als 24Ah ist, beträgt das spezifische Gewicht 1,300. Die stabilisierte OCV beträgt somit 12,84 V.

Wie hoch ist die maximale Ladespannung für eine 12-Volt-AGM-Batterie?

AGM-Batterien, die für den zyklischen Betrieb vorgesehen sind, müssen mit konstantem Potenzial oder konstanter Spannung (CV-Modus) bei 14,4 bis 14,5 V geladen werden, wobei der Anfangsstrom normalerweise auf 0,25 Ampere begrenzt ist (d. h. 25 Ampere für eine 100-Ah-Batterie). Einige Hersteller lassen für den zyklischen Betrieb bis zu 14,9 V zu, wobei der Anfangsstrom auf 0,4 C begrenzt ist (d. h. 40 Ampere für eine 100-Ah-Batterie). [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive März 2017, S.22]

Was sind die Ursachen für den Ausfall von AGM-Batterien?

Ventilgeregelte Blei-Säure-Batterien (VRLA) wurden aufgrund ihrer guten Leistung und ihres niedrigen Preises als Energiequellen für verschiedene Anwendungen vorgeschlagen. Sie eignen sich auch hervorragend für Schwimmanwendungen. Leider führt jedoch eine intensive Nutzung der positiven Aktivmasse (insbesondere bei hohen Entladungsraten) zu einer Erweichung dieses Materials und damit zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Batterie. Auch Netzwachstum und Netzkorrosion, Wasserverlust und Sulfatierung aufgrund von Schichtung und unzureichender Aufladung gehören zu den Ausfallmechanismen. Die meisten Ausfälle sind mit positiven Platten verbunden.

Korrosion, Gitterwachstum und positive aktive Materialausdehnung und -erweichung
Beim Betrieb von Batterien ist die Tendenz zum Wachstum der positiven Gitter bei wiederholtem Laden und Entladen offensichtlich, was sowohl ein horizontales als auch ein vertikales Wachstum der Gitter bewirkt. Die Gitter werden während der gesamten Lebensdauer der Batterie korrodiert. Infolge dieses Netzwachstums geht der Kontakt zwischen PAM und Netz verloren, was zu einem Kapazitätsabfall führt.

Das Wachstum des Gitters kann einen internen Kurzschluss zwischen der positiven Platte und der negativen Lasche der Zelle verursachen. Die Fortsetzung des Ladevorgangs einer Batteriebank mit einer oder zwei kurzgeschlossenen Zellen verschlimmert den Temperaturanstieg und führt zum thermischen Durchgehen.

Austrocknung (Wasserverlust) und Thermal Runaway in Batterien

Das Austrocknen ist auch bei AGM-Batterien ein Problem. Dies ist auf das Laden mit einer unangemessen hohen Spannung in Verbindung mit einer höheren Temperatur zurückzuführen. Durch die Austrocknung erhöht sich die Rekombinationsreaktionsrate und der daraus resultierende Temperaturanstieg verschlimmert die Situation, was zu einem thermischen Durchgehen führt.

Eine weitere Ursache ist die Fehlfunktion des Ventils. Wenn sie sich nach dem Öffnen nicht richtig schließt, dringt der Luftsauerstoff in die Zelle ein und oxidiert den NAM, was zur Sulfatierung führt. Die Gase werden entlüftet, und es kommt zur Austrocknung. Durch das Austrocknen kann die Sauerstoffrekombination mit einer hohen
Rate, was zu einer erhöhten Temperatur führt.

Säureschichtung in AGM-Batterien

Die Tendenz des Schwefelsäureelektrolyten, seine Dichte mit zunehmender Tiefe einer hohen Zelle zu erhöhen, wird als Schichtung bezeichnet. Konzentrationsgradienten („Säureschichtung“) treten im Elektrolyten überfluteter Zellen leicht auf. Bei der Aufladung der Zellen wird Schwefelsäure in hoher Konzentration produziert.
Konzentration in der Nähe der Plattenoberfläche und sinkt zum Boden der Zelle, da sie eine höhere relative Dichte hat als der übrige Elektrolyt. Wird diese Situation nicht korrigiert, führt sie zu einer ungleichmäßigen Ausnutzung des aktiven Materials (mit verringerter Kapazität), verstärkter lokaler Korrosion und folglich zu einer verkürzten Lebensdauer der Zellen.

Bei gefluteten Zellen wird während des Ladevorgangs periodisch Gas erzeugt, wodurch der Elektrolyt aufgewirbelt und diese Probleme überwunden werden. Die Immobilisierung des Elektrolyten in einer VRLA-Zelle mit einem AGM-Separator reduziert die Tendenz zur Säureschichtung, beseitigt aber auch die mögliche Abhilfe für das Problem, da eine Begasung nicht möglich ist. Bei einem gelierten Elektrolyten sind Schichtungseffekte praktisch ausgeschlossen, da sich die im Gel immobilisierten Säuremoleküle unter dem Einfluss der Schwerkraft nicht frei bewegen können.

Lecks aufgrund von Herstellungsfehlern bei AGM-Batterien

Eine unsachgemäße Konstruktion oder Ausführung kann zu Undichtigkeiten zwischen Deckel und Säule führen. Auch die Dichtungen zwischen Deckel und Behälter können undicht werden. (Herstellungsfehler). Eine fehlende oder unsachgemäße Auswahl oder Fehlfunktion von Ventilen kann ebenfalls zu einem Entweichen von Gasen in die Atmosphäre führen. Ein Nichtverschließen nach dem Öffnen der Ventile kann zu einer beschleunigten Austrocknung und einem Kapazitätsverlust führen.
Mechanische Beschädigungen können dazu führen, dass Zellen undicht werden, was zu einem Versagen führt, ähnlich wie bei der Leckage von Säulen und Decken. Das Gitterwachstum kann zu Rissen im Behälter führen. Aufgrund der Kapillarwirkung kann sich um den Riss herum ein leichter Säurefilm bilden. Wenn der Säurefilm mit nicht isolierten Metallteilen in Kontakt kommt, kann der Erdschlussstrom zu einem thermischen Durchgehen oder sogar zu einem Brand führen [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive März 2017, S. 25].

Korrosion des negativen Gruppenstabs in AGM-Batterien

Die Verbindung zwischen den Gruppenstäben und den Plattenfahnen kann korrodiert sein und sich möglicherweise lösen. Die Gruppenstablegierung muss korrekt spezifiziert werden und die Verbindung zwischen dem Gruppenstab und den Plattenfahnen muss sorgfältig hergestellt werden, insbesondere wenn es sich um einen manuellen Vorgang handelt.

Was sollte eine 12-Volt-AGM-Batterie anzeigen, wenn sie voll geladen ist?

Während des Ladevorgangs und am oder kurz vor dem Ende des Ladevorgangs kann die Klemmenspannung (TV) 14,4 für eine volle Ladung anzeigen.
Die Leerlaufspannung (OCV) nimmt langsam ab und stabilisiert sich nach etwa 48 Stunden bei der Nenn-OCV. Bemessen in dem Sinne, dass der OCV von der spezifischen Dichte des ursprünglich verwendeten Elektrolyten abhängt.
OCV der Batterie = 13,2 V, wenn die verwendete spezifische Dichte 1,360 beträgt. Bei einem spezifischen Gewicht von 1,300 beträgt die OCV 12,84 V.

Kann man eine AGM-Batterie in jedes Auto einbauen?

Ja. Vorausgesetzt, die Kapazitäten sind gleich und der Batteriekasten nimmt die neue Batterie auf.
Es ist besser, die Klemmenspannung (TV) zu überwachen, während die Lichtmaschine einige Stunden lang im vollgeladenen Zustand geladen wird. Der Fernseher sollte 14,4 V nicht überschreiten. Dann ist es in Ordnung, diese Batterie in diesem bestimmten Fahrzeug zu verwenden.
Wenn es sich um ein neues Fahrzeugmodell handelt, muss die Batterie mit einem Scan-Tool neu kalibriert werden.

Warum sind AGM-Batterien so teuer?

Die AGM-Batterie ist teurer als eine Flutbatterie, aber preiswerter als eine Gelbatterie.
Die folgenden Gründe tragen zu den höheren Kosten bei:
i. Reinheit des Materials.
(a) Alle Materialien, die in einer AGM-Batterie verwendet werden, sind teurer. Die Blei-Calcium-Legierung ist teurer als die herkömmlichen Legierungen mit niedrigem Antimongehalt. Diese Legierung wird vorzugsweise aus Primärblei hergestellt. Die Zinnkomponente in der positiven Gitterlegierung ist der teuerste Posten. Der Zusatz von Zinn in der positiven Gitterlegierung beträgt 0,7 bis 1,5 %. Der indische Marktpreis für Zinn lag im Mai 2020 bei Rs.1650 (LME 17545 USD pro Tonne am 10-7-2020).
(b) Das Oxid wird vorzugsweise aus 4Nines (99,99 %) Primärblei hergestellt, was die Kosten erhöht.
(c) Die HV ist teurer.

(d) Die Säure für die Herstellung des Elektrolyten und für andere Prozesse ist reiner als die in herkömmlichen Batterien verwendete.
(e) ABS-Kunststoff ist teurer.
(f) Die Ventile sind einzeln auf ihre Leistungsfähigkeit zu prüfen.
(g) Die COS-Legierung ist ebenfalls kostspielig
ii. Verarbeitungskosten
(a) Für die Montage der Zellen werden spezielle Presswerkzeuge verwendet.
(b) Eine genaue und gekühlte Säurefüllung ist erforderlich
(c) Die AGM-Batterien werden vor dem Versand einige Male zykliert.
(d) Der Montagebereich muss staubfrei gehalten werden, um die Selbstentladungsrate gering zu halten.
Dies sind die Gründe für die höheren Kosten der AGM-Batterie.

Sind AGM-Batterien besser als geflutete Bleibatterien?

Ja.
i. Die AGM-Batterie ist nicht auslaufsicher. Es ist nicht erforderlich, hin und wieder Wasser nachzufüllen.
ii. Sie sind widerstandsfähiger gegen Vibrationen. Dies ist besonders nützlich bei Anwendungen wie Anhängerbooten und bei holprigen Straßen mit vielen Schlaglöchern.
iii. Da AGM-Batterien aus reinen Legierungen und reinen Materialien bestehen, weisen sie eine hohe Selbstentladung auf. Diese Batterien können länger unbeaufsichtigt gelassen werden als geflutete Batterien.
iv. Die AGM-Batterien können in einem kühleren Teil des Fahrzeugs untergebracht werden (statt im heißen Motorraum), wodurch die Betriebstemperatur der Batterie gesenkt wird.

v. Die Wartungskosten der AGM-Batterie sind niedriger und werden über die gesamte Lebensdauer der Batterie berechnet, die höheren Anschaffungskosten werden durch diese Einsparung ausgeglichen.
vi. Die AGM-Batterie kann aufgrund ihres geringeren Innenwiderstands einen höheren Ladestrom aufnehmen)

Ist eine Deep-Cycle-Batterie eine AGM-Batterie?

Nicht alle Tiefzyklusbatterien müssen AGM-Batterien sein.
Eine Deep-Cycle-Batterie kann ein beliebiger Batterietyp sein, z. B. Blei-Säure- oder Li-Ionen-Batterie oder eine andere Chemie.

Was ist eine Deep-Cycle-Batterie?

Eine Deep-Cycle-Batterie kann während ihrer Nutzungsdauer immer etwa 80 % ihrer Nennkapazität liefern. Der Akku muss nach jeder Entladung wieder aufgeladen werden.
Die meisten Menschen, die auf der Suche nach Batterien sind, entscheiden sich für eine Blei-Säure-Batterie, weil sie die billigste ist. Wenn ein Kunde eine Batterie für wiederholte Zyklen wünscht, muss er nach einer geeigneten Batterie für zyklische Anwendungen suchen.
Eine AGM-Batterie mit der Bezeichnung „Deep-Cycle-Batterie“ ist definitiv eine Deep-Cycle-Batterie. Solche Batterien haben immer dickere Platten als Autobatterien.

Wie viel Volt sollte eine 12-Volt-Batterie anzeigen?

Eine 12-Volt-Batterie sollte mehr als 12 V anzeigen, wenn sie in gutem Zustand ist.
Die folgende Tabelle enthält einige Werte:

Sl-Nr. Akku-Typ Leerlaufspannung (V) Bemerkungen
1 Automobilindustrie 12.40 bis 12.60 Vollständig geladener Zustand
2 Automobilindustrie 12 Vollständig entladener Zustand
3 AGM-Batterien 13,0 bis 13,2 Batterien mit Kapazitäten ≤ 24Ah. Vollständig geladener Zustand
4 AGM-Batterien 12.7 bis 12.8 Batterien mit Kapazitäten ≥ 24Ah Voller Ladezustand
5 Gelierte VR-Batterien 12.7 bis 12.8 Vollständig geladener Zustand
6 AGM-Batterien/Gel-Batterien 12.0 Vollständig entladene Bedingungen
7 Wechselrichter-Batterien 12,4 bis 12,6 Vollständig geladener Zustand
8 Wechselrichter-Batterien 12 Vollständig entladener Zustand

Wie weit kann man eine AGM-Batterie entladen?

Wie jede andere Batterie kann eine 12-V-AGM-Batterie bei niedrigen Strömen (bis zu 3 Stunden) bis auf 10,5 V (1,75 V pro Zelle) und bei höheren Entladeströmen bis auf 9,6 V (1,6 V pro Zelle) entladen werden. Bei weiterer Entladung sinkt die Klemmenspannung sehr schnell. Über diese Endspannungswerte hinaus kann keine sinnvolle Energie gewonnen werden.

Wie viel Volt sollte eine vollständig geladene AGM-Batterie haben?

Eine vollständig geladene Batterie (unter
zyklischer Betrieb
) hat eine TV von 14,4 V (für 12-V-Batterien). Nach etwa 48 Stunden Ruhezeit stabilisiert sich das TV bei 13,2 ± 0,5 V (wenn die spezifische Dichte bei der Erstbefüllung 1,360 betrug, was bei AGM-Batterien mit Kapazitäten von £ 24 Ah üblich ist) (1,360 + 0,84 = 2,20 pro Zelle. Für eine 12-V-Batterie ist OCV = 2,2 *6= 13,2 V).

Wenn die Kapazität der Batterie größer als 24 Ah ist, beträgt das spezifische Gewicht 1,300. Die stabilisierte OCV beträgt somit 12,84 ± 0,5 V.

Schwimmend betriebene Batterien haben
Erhaltungsladespannung
von 2,25 bis 2,3 V pro Zelle (13,5 bis 13,8 V bei einer 12-V-Batterie). Die stabilisierten Spannungswerte sind wie oben angegeben. Der Wert würde immer 12,84 ± 0,5 V betragen.

Kann eine AGM-Batterie explodieren?

Ja, einige Male.
Es besteht keine Explosionsgefahr, da die Begasung sehr begrenzt ist. Dennoch sind die meisten VRLA-Batterien mit explosionssicheren Entlüftungsöffnungen versehen, um sie bei Missbrauch durch den Benutzer vor Explosionen zu schützen.
Wenn die Batterie missbräuchlich geladen wird oder die Ladekomponente eines Wechselrichters/einer USV nicht ordnungsgemäß funktioniert, treibt der Ladestrom die Batterie in den thermischen Durchbruch und die Batterie kann explodieren.
Wenn die Pole auch kurzgeschlossen werden (missbräuchliche Verwendung einer Batterie), kann die Batterie explodieren. Wenn beim Brennen von Blei ein Riss oder eine unsachgemäße Verbindung von Teilen auftritt („kalte Schweißnähte“), ist dieser Riss eine Brandursache und die Batterie kann infolgedessen explodieren.

Die Hauptursache für eine Explosion innerhalb oder in der Nähe einer Batterie ist die Entstehung eines „Funkens“. Ein Funke kann eine Explosion verursachen, wenn die Wasserstoffgaskonzentration in der Batterie oder in der Umgebung etwa 2,5 bis 4,0 Volumenprozent beträgt. Der untere Grenzwert für das explosive Gemisch von Wasserstoff in Luft liegt bei 4,1 %, aber aus Sicherheitsgründen sollte der Wasserstoffanteil 2 % nicht überschreiten. Die Obergrenze liegt bei 74 %. Eine schwere Explosion erfolgt mit Gewalt, wenn das Gemisch 2 Teile Wasserstoff zu 1 Teil Sauerstoff enthält. Dieser Zustand tritt ein, wenn eine geflutete Batterie mit fest auf den Deckel geschraubten Entlüftungsstopfen überladen wird.

Wie lädt man eine AGM-Batterie?

Alle VRLA-Batterien sind nach einer der beiden folgenden Methoden zu laden:
a. Konstantstrom-Konstantspannungs-Methode (CC-CV)
b. Methode der konstanten Spannung (CV)
Wenn die Ladespannung bei CV 2,45 V pro Zelle beträgt, bleibt der Strom (0,4C A) etwa eine Stunde lang konstant und beginnt dann zu sinken, um sich nach etwa 5 Stunden bei etwa 4 mA/Ah zu stabilisieren. Bei einer Ladespannung von 2,3 V pro Zelle bleibt der Strom (0,3C A) etwa zwei Stunden lang konstant, beginnt dann zu sinken und stabilisiert sich nach etwa 6 Stunden bei einigen mA.

Ebenso hängt die Dauer, für die der Strom konstant bleibt, vom Ausgangsstrom ab, z. B. 0,1C A, 0,2C A, 0,3C A und 0,4C A, sowie von der Ladespannung, z. B. 2,25 V, 2,30 V, 2,35, 2,40 Vans 2,45 V. Je höher der Ausgangsstrom oder die Ausgangsspannung, desto geringer ist die Verweildauer auf diesem Stromniveau.
Außerdem ist die Zeit für eine volle Ladung kürzer, wenn der Strom oder die Spannung höher gewählt wird.
Die VRLA-Batterie hat keine Beschränkung des Anfangsstroms; daher verkürzt ein höherer Anfangsstrom die Zeit, die für eine vollständige Ladung erforderlich ist.

Bei der CC-Ladung werden die Spannungen normalerweise nicht kontrolliert. Daher besteht die Gefahr, dass die Zellen über einen längeren Zeitraum bei hohen Spannungen verbleiben. Dann kann es zu Gasbildung und Gitterkorrosion kommen. Andererseits gewährleistet die CC-Ladung, dass alle Zellen bei jedem Zyklus oder bei der Erhaltungsladung voll aufgeladen werden können. Beim CC-Laden ist eine Überladung möglich. Andererseits ist die Unterladung die Hauptgefahr bei CV-Modi

Vor- und Nachteile der AGM-Batterie

Vorteile und Nachteile

VORTEILE:

1 AGM-Batterien eignen sich aufgrund ihres geringen Innenwiderstands hervorragend für hohe Stromabnahmen und für Orte, an denen schädliche Dämpfe und Säurespritzer verboten sind.
2 AGM-Batterien sind auslaufsicher und erfordern keine regelmäßige Zugabe von Wasser. In diesem Sinne sind sie also wartungsfrei.
3 AGM-Batterien können auf ihren Seiten verwendet werden, außer auf dem Kopf stehend. Dies ist ein Vorteil beim Einbau in das Gerät
4 AGM-Batterien können überall in einem Auto eingebaut werden, nicht unbedingt im Motorraum.

5 AGM-Batterien sind aufgrund ihres Herstellungsverfahrens (AGM und Kompression) sehr resistent gegen Vibrationen. Daher eignet er sich hervorragend für seegängige Boote und für Orte, an denen die Straßen für Schlaglöcher, Steigungen und Gefälle berüchtigt sind.
6 AGM-Batterien haben im Vergleich zu Flutbatterien eine längere Lebensdauer. Die Platten sind vergleichsweise dicker. Dickere Platten bedeuten eine längere Lebensdauer. Der Benutzer kann nicht an der Batterie oder ihrem Elektrolyt herumhantieren und Verunreinigungen hinzufügen und so einen vorzeitigen Ausfall verursachen.

7 Da die AGM-Batterien aus sehr reinen Materialien in einer sauberen Atmosphäre hergestellt werden, ist die Selbstentladung sehr gering. Die Rate für AGM-Batterien beträgt 0,1 % pro Tag, während sie bei gefluteten Batterien fast das 10-fache beträgt. Daher müssen Batterien, die für eine lange Lagerung gedacht sind, seltener aufgeladen werden. Der Verlust beträgt nach 12 Monaten nur 30 %, wenn es bei 25 ºC gelagert wird, und bei 10 ºC sind es nur 10 %.
8 Wegen der vernachlässigbaren Schichtung sind geringere Ausgleichsabgaben erforderlich.

9 Die Wasserstoffgasentwicklung während des Floatens wird bei AGM-Batterien um den Faktor 10 reduziert. Die Belüftung des Batterieraums darf gemäß der Sicherheitsnorm EN 50 272-2 um den Faktor 5 reduziert werden.
10 Ein Säureschutz des Bodens und anderer Oberflächen im Batterieraum ist nicht erforderlich.

NACHTEILE:

1. Die Nachteile sind minimal. Die Kosten für die Batterie sind vergleichsweise höher.
2. Bei missbräuchlicher Aufladung oder wenn das Ladegerät nicht richtig funktioniert, kann sich der Akku ausbeulen, platzen oder sogar explodieren.
3. Im Falle von SPV-Anwendungen sind AGM-Batterien nicht zu 100 % effizient. Ein Teil der Energie geht beim Lade- und Entladevorgang verloren. Sie haben einen Wirkungsgrad von 80-85 %. Wir können dies in den folgenden Zeilen erklären: Nehmen wir an, ein SPV-Panel produziert 1000 Wh Energie, die AGM-Batterie könnte aufgrund der oben erwähnten Ineffizienz nur 850 Wh speichern.

4. Das Eindringen von Sauerstoff durch Undichtigkeiten im Behälter, im Deckel oder in der Polbuchse führt zur Entladung der negativen Platte.
5. Die Polarisierung der negativen Platte wird durch die Sauerstoffrekombination auf der negativen Platte verringert. Bei ungeeigneten Zellenkonstruktionen geht die negative Polarisierung verloren und die negative Platte entlädt sich, obwohl die Erhaltungsspannung über dem Leerlauf liegt.
6. Um ein Austrocknen zu vermeiden, wird die maximale Betriebstemperatur von 55°C auf 45°C reduziert.
7. VRLA-Zellen bieten nicht die gleichen Kontrollmöglichkeiten wie die Messung der Säuredichte und die Sichtprüfung, so dass das Bewusstsein für eine voll funktionsfähige Batterie eingeschränkt ist

Müssen AGM-Batterien gewartet werden?

Nein. Allerdings müssen sie aufgeladen werden, wenn sie nicht benutzt werden. Die Batterien können bei normalen Temperaturen maximal 10 bis 12 Monate inaktiv gehalten werden. Bei niedrigeren Temperaturen ist der Verlust weitaus geringer.

Wie wartet man eine AGM-Batterie?

Normalerweise muss eine AGM-Batterie nicht gewartet werden. Obwohl die VRLAB-Hersteller angeben, dass während des Erhaltungsladebetriebs keine Ausgleichsladung erforderlich ist, ist es besser, die Batterien einmal in 6 Monaten (Batterien, die älter als 2 Jahre sind) oder in 12 Monaten (neue Batterien) aufzuladen, um eine längere Lebensdauer der Batterie zu erreichen. Dadurch werden alle Zellen ausgeglichen und auf den gleichen Ladezustand (SOC) gebracht.

Müssen Sie eine neue AGM-Batterie aufladen?

Im Allgemeinen verlieren alle Batterien aufgrund von Selbstentladung während der Lagerung und des Transports an Kapazität. Daher ist es ratsam, je nach der zwischen Herstellung und Installation/Inbetriebnahme verstrichenen Zeit eine Auffrischungsladung für einige Stunden vorzunehmen. Die 2-V-Zellen können mit 2,3 bis 2,4 V pro Zelle geladen werden, bis die Klemmenspannung die eingestellten Werte anzeigt und 2 Stunden lang auf diesem Niveau gehalten wird.

Sind AGM-Batterien sicherer?

AGM-Batterien (und Gel-Batterien) sind viel sicherer als geflutete Batterien. Sie sind auslaufsicher und geben kein Wasserstoffgas ab (wenn sie nach den Anweisungen des Herstellers ordnungsgemäß geladen werden). Wenn ein normales Ladegerät zum Laden einer AGM-Batterie verwendet wird, muss darauf geachtet werden, dass die Temperatur nicht über 50 ºC und die Klemmenspannung nicht über 14,4 V (bei einer 12-V-Batterie) steigt.

Was ist die Erhaltungsspannung für AGM-Batterien?

Die meisten Hersteller geben 2,25 bis 2,30 V pro Zelle mit einer Temperaturkompensation von – 3 mV/Zelle an (Bezugspunkt ist 25ºC).
Bei zyklischen Batterien beträgt die Ladespannung im CV-Modus 2,40 bis 2,45 pro Zelle (14,4 bis 14,7 V bei 12-V-Batterien).
Bei einer typischen Erhaltungsladespannung von 2,25 V pro Zelle hat eine VRLA-Batterie aufgrund der Wirkung des Sauerstoffzyklus einen Erhaltungsstrom von 45 mA pro 100 Ah, was einer äquivalenten Energiezufuhr von 101,3 mW (2,25*45) entspricht. Bei der entsprechenden Flutbatterie beträgt der Erhaltungsstrom 14 mA pro 100 Ah, was einer Energiezufuhr von 31,5 mW (2,25 V*14 mA) entspricht.

Der VRLA-Erhaltungsstrom ist also mehr als dreimal so hoch.

Credits: [R.F. Nelson in Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J ; Parker, C.D.(Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries, Elsevier, New York, 2004, pp. 258].

Kann ich ein Erhaltungsladegerät für eine AGM-Batterie verwenden?

Ja. Was ist eine Erhaltungsladung? Es handelt sich um eine Methode, bei der mit einem geringen Strom eine kontinuierliche Ladung erzeugt wird. Damit wird die Selbstentladung der AGM-Batterie kompensiert, wenn sie nicht an eine Last angeschlossen ist.

Das war ein unerwartet langer Artikel!! Ich hoffe, es hat Ihnen gefallen!

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