{"id":30872,"date":"2026-03-03T20:33:14","date_gmt":"2026-03-03T15:03:14","guid":{"rendered":"http:\/\/microtexindia.com\/batterieladegeraet\/"},"modified":"2026-03-03T11:46:57","modified_gmt":"2026-03-03T06:16:57","slug":"batterieladegeraet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/batterieladegeraet\/","title":{"rendered":"Batterieladeger\u00e4t"},"content":{"rendered":"\t\t
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Batterieladeger\u00e4t - Laden einer Bleibatterie<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Eine Batterie kann als ein elektrochemisches Ger\u00e4t definiert werden, das chemische Energie innerhalb seiner aktiven Materialien in elektrische Energie umwandeln kann. Wenn die Reaktion, die zu einer solchen Umwandlung einer Energieform in eine andere f\u00fchrt, reversibel ist, handelt es sich um eine wiederaufladbare oder sekund\u00e4re Zelle oder Speicherzelle. Solche Zellen k\u00f6nnen nach jeder Entladung wiederholt aufgeladen werden, um die Richtung der Reaktion umzukehren. Damit eine Batterie ihre vorgesehene Lebensdauer erreichen kann, muss sie bei Bedarf ordnungsgem\u00e4\u00df aufgeladen werden. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die Zellen mit irreversiblen Reaktionen werden als Prim\u00e4rzellen bezeichnet.
Eine Blei-S\u00e4ure-Batterie besteht aus positiven und negativen Elektroden, die durch Isolierfolien, so genannte Separatoren, voneinander getrennt sind. Als Elektrolyt wird eine verd\u00fcnnte L\u00f6sung von Schwefels\u00e4ure verwendet. Das positive aktive Material ist Bleidioxid (PbO2) und das negative aktive Material ist Blei.
Bevor wir uns mit den Einzelheiten des Batterieladeger\u00e4ts befassen, ist es notwendig, einige batteriebezogene Aspekte kurz zu erl\u00e4utern.<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Ampere<\/strong> ist die Einheit f\u00fcr Strom (der als kontinuierlicher Elektronenfluss definiert ist). Wenn sich ein Coulomb (oder eine Ampere-Sekunde) in einer Sekunde an einem Punkt vorbeibewegt, wird der Strom als 1 Ampere definiert.<\/p>

DieSpannung<\/strong> ist die treibende Kraft, die die Elektronen in einem elektronischen Leiter zum Flie\u00dfen bringt, und die Einheit ist Volt. Wenn 1 Ampere-Sekunde 1 Joule Energie hat, spricht man von einer elektrischen Potenzialdifferenz von 1 Volt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Diese beiden Begriffe k\u00f6nnen mit dem oberirdischen Wassertank in einem Geb\u00e4ude verglichen werden. Je gr\u00f6\u00dfer die H\u00f6he des Wassertanks ist, desto h\u00f6her ist die Kraft, mit der das Wasser flie\u00dfen wird. Je gr\u00f6\u00dfer der Durchmesser der Leitung ist, die das Wasser vom Tank zum Verbraucher f\u00fchrt, desto gr\u00f6\u00dfer ist auch die Wassermenge, die der Verbraucher erh\u00e4lt. Das im Rohr flie\u00dfende Wasser kann mit der Flie\u00dfgeschwindigkeit des Wassers verglichen werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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DieAmperestunde (Ah<\/strong> ) ist die Strommenge, die sich aus der Stromst\u00e4rke und der Zeit ergibt.
1 Ah = 1 A *1 Stunde.
Watt (W) ist eine Leistung,<\/strong> die sich aus Strom und Volt zusammensetzt. Die h\u00f6heren Einheiten sind kW (= 1000 W).<\/p>

Megawatt, MW (=1000 kW) und Giga-Watt, GW (eine Milliarde W (1.000.000.000 Watt).1 W = 1 A * 1 V= VA.

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Energie (Wh)<\/strong> ist die in einer Zeiteinheit gelieferte Strommenge. Die h\u00f6heren Einheiten sind kWh (= 1000 Wh)<\/p>

Megawattstunde, MWh (= 1000 kWh) und Giga-Wattstunden, GWh (=(eine Milliarde Wh (1.000.000.000 Wattstunden). <\/p>

GW-Einheiten werden f\u00fcr die Leistung von Gro\u00dfkraftwerken verwendet. GWh bezieht sich auf die Produktionskapazit\u00e4t gro\u00dfer Elektrofahrzeugbatterien und Batteriespeichersysteme mit gro\u00dfer Kapazit\u00e4t Wh = 1 W* 1 h = 1 Wh
In der Batteriesprache spricht man von einer Batterie mit 1200 Wh (oder 1,2 kWh), wenn ihre Spannung 12 und ihre Kapazit\u00e4t in Ah 100 betr\u00e4gt.
12 V * 100 Ah = 1200 Wh oder 1,2 kWh.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die pro Masseneinheit<\/strong> einer Batterie gelieferte Leistung wird als spezifische Leistung<\/strong> bezeichnet und die Einheit ist W pro kg.
Spezifische<\/strong>Leistung = W\/kg und kW\/kg.
In \u00e4hnlicher Weise wird die pro Masseneinheit<\/strong> einer Batterie gelieferte Energie als spezifische Energie<\/strong> bezeichnet und die Einheit ist Wh pro kg.
Spezifische Energie<\/strong> = Wh \/ kg und kWh \/ kg. (Auch geschrieben als Wh kg-1)
In \u00e4hnlicher Weise wird die pro Volumeneinheit<\/strong> einer Batterie gelieferte Leistung als Leistungsdichte<\/strong> bezeichnet, und die Einheit ist W pro Liter.
Leistungsdichte = W\/Liter und kW\/Liter.
Die Energie, die pro Volumeneinheit<\/strong> einer Batterie geliefert wird, wird als Energiedichte<\/strong> bezeichnet und die Einheit ist Wh pro Liter.
1 W = 1 J pro Sekunde<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Energiedichte<\/strong> = Wh\/Liter und kWh\/Liter. (Auch geschrieben als W L-1 oder W l-1)<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die Entlade-Lade-Reaktion einer Blei-S\u00e4ure-Zelle ist<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Pb (NP) + PbO2 (PP) + 2H2SO4 Entladung \u21d4 Ladung PbSO4 (PP) + PbSO4 (NP) + 2H2O (bei PP)<\/p>

Anmerkung: <\/em>NP = negative Platte = Anode w\u00e4hrend der Entladung = Elektronendonator w\u00e4hrend der Entladung. <\/em>PP = <\/em>positive Platte = Kathode w\u00e4hrend der Entladung = Aufnahme von Elektronen w\u00e4hrend der Entladung<\/em><\/p>

Bei einer Aufladung werden die Rollen der Elektroden vertauscht; die Anode verh\u00e4lt sich wie eine Kathode und umgekehrt. Der Elektronenakzeptor gibt nun Elektronen ab und der Donator nimmt sie auf.<\/em><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Der Begriff thermodynamische freie Energie<\/strong> ist ein Ma\u00df f\u00fcr die Arbeit, die einem System entzogen werden kann. Im Falle der galvanischen Zelle wird die elektrische Arbeit durch die Bewegung geladener Teilchen aufgrund der chemischen Wechselwirkung zwischen den Reaktanten verrichtet, um das Ergebnis (Produkt) zu erzeugen.<\/p>

Die Energie wird also in Form von \u0394<\/strong>\n G<\/em>\n<\/strong>, der \u00c4nderung der freien Gibb’schen Energie<\/em><\/strong>, die die maximale Menge an chemischer Energie darstellt, die aus den Energieumwandlungsprozessen entnommen werden kann.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wenn \n E <\/em>\n<\/strong>ist die EMK<\/strong> (elektromotorische Kraft oder Spannung oder Potenzial) der Zelle und der stattfindende Prozess (d. h., einer Entladung einer Blei-S\u00e4ure-Zelle<\/strong>), ist mit einem Durchgang von \n n<\/em>\n<\/strong> Faradays (<\/strong>\n F<\/em>\n<\/strong>)<\/strong> pro Mol Reaktanten von einer Elektrode zur anderen, so ergibt sich die von der Zelle geleistete elektrische Arbeit als \n nFE<\/em>\n<\/strong>. Der entsprechende Anstieg der freien Energie ist gleich der elektrischen Arbeit, die am System verrichtet wird. Folglich,<\/p>

\u0394G = nFE oder<\/p>

\u0394G = -nFE oder<\/p>

-\u0394G\u00b0 = nFE\u00b0<\/p>

(unter Standardbedingungen; E\u00b0 bezieht sich auf das Standard-Elektrodenpotential oder die Standard-Zellspannung).<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Gibbssche Gleichung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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(Was versteht man unter Standardbedingungen<\/strong>: 25\u00b0C oder Celsius (298,1\u00b0K oder Kelvin), 1 bar Druck, und die Aktivit\u00e4t (die ann\u00e4hernd als Konzentrationswert angesehen werden kann) der reagierenden Spezies Pb2+<\/em>ist 1).<\/p>

Diese Gleichung wird als die \n Gibbs-Gleichung.<\/em>\n<\/strong><\/p>

DieGibbs-Gleichung <\/em>verbindet die Zellspannung mit der \u00c4nderung der freien Energie (DG). Wenn die Reaktion spontan abl\u00e4uft (z. B. Entladung einer Blei-S\u00e4ure-Zelle<\/strong>), ist \u0394G negativ (Energie wird freigesetzt) und die EMK positiv, d. h. eine Ladung von nF flie\u00dft spontan in die Richtung, die bei der Zellreaktion angenommen wird.<\/p>

Ist \u0394G hingegen positiv, erm\u00f6glicht es dem System, das Ph\u00e4nomen der Elektrolyse durchzuf\u00fchren (z. B. w\u00e4hrend einer Ladung der Bleis\u00e4urezelle<\/strong>).<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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EMF einer Zelle<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die EMK der Zelle ist eine \n intensive thermodynamische Eigenschaft<\/em>\n<\/strong> d. h. unabh\u00e4ngig von der Masse der Reaktanten und der Gr\u00f6\u00dfe der Zelle. Die intensive Eigenschaft (im Gegensatz zur \n extensive Eigenschaft<\/em>\n<\/strong>) h\u00e4ngt nicht von der Masse der Reaktanten und damit von der Gr\u00f6\u00dfe der Batterie ab. Ob Sie nun ein paar Milligramm oder ein paar Kilogramm der Materialien haben, das System zeigt die gleiche Spannung an, und sie kann nicht durch eine Erh\u00f6hung der Masse des Materials erh\u00f6ht werden. Das individuelle Elektrodenpotential ist eine inh\u00e4rente elektrochemische Eigenschaft dieses Elektrodenmaterials, und man kann seinen Wert unter \u00e4hnlichen Bedingungen nicht \u00e4ndern.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Beispiele f\u00fcr intensive Eigenschaften sind die Spannung der Elektroden und Zellen; andererseits ist die \n extensive Eigenschaft<\/em>\n<\/strong> von der Menge des Stoffes ab, z. B. Masse, Volumen, Energie, Amperestunde und Wattstunde. So liefern 4,5 Gramm Bleidioxid-Aktivmaterial in einer Blei-S\u00e4ure-Zelle theoretisch eine Amperestunde (Ah), bei 45 Gramm jedoch die zehnfache Ah-Zahl. Es handelt sich also um eine extensive Eigenschaft; das Elektrodenpotential ist in beiden F\u00e4llen gleich, n\u00e4mlich 1,69 V. \u00c4hnliche Argumente lassen sich f\u00fcr blei- und schwefels\u00e4ureaktive Materialien anf\u00fchren.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Das Standard-Zellpotential (E\u00b0) ist mit der Standard-\u00c4nderung der freien Energie (DG\u00b0) wie oben angegeben verbunden.<\/p>

Die EMK einer Blei-S\u00e4ure-Zelle l\u00e4sst sich mit folgender Formel bestimmen<\/p>

\u03a3\u0394G\u00ba \u0192 der Produkte<\/sub> – \u03a3\u0394G\u00ba \u0192 der Reaktanten<\/sub><\/p>

Dabei bezieht sich \u0394G\u00b0\u0192 auf die freie Standardbildungsenergie der reagierenden Spezies.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Freie Standardbildungsenergie<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Tabelle 1<\/p>

Freie Standardbildungsenergie, \u0394G\u00b0\u0192 der an der Zellreaktion beteiligten chemischen Spezies<\/p>

(<\/strong>Hans Bode, Lead-Acid Batteries, John Wiley, New York, 1977, Appendix IV, S. 366.<\/strong>)<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tPbO2<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-52.34<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tPb<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t0<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tH2SO4<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-177.34<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tPbSO4<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-193.8<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tH2O<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-56.69<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tbody>\n\t<\/table>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Die Gesamtreaktion wird wie folgt beschrieben<\/p>

Pb + PbO2 + 2H2SO4\u21c4<\/sub> 2PbSO4 + 2H2O E\u00b0 = 2,04 V.<\/p>

\u0394G\u00b0 = \u03a3\u0394G\u00ba \u0192 der Produkte<\/sub> – \u03a3\u0394G\u00ba \u0192 der Reaktanten<\/sub><\/p>

Durch Substitution der jeweiligen Werte von (die wir z. B. aus den Standardlehrb\u00fcchern [1. <\/strong>Hans Bode, Lead-Acid Batteries, John Wiley, New York, 1977, Appendix IV, S. 366<\/strong>]<\/strong><\/p>

= [2(-193<\/em>.<\/em>89) + 2(-56<\/em>.<\/em>69)] – <\/em>[0 – <\/em>(-52<\/em>.<\/em>34) + 2(-177<\/em>.<\/em>34)]<\/p>

= -94<\/em>,<\/em>14 kcal mol\n –<\/sup>\n<\/em>1<\/sup><\/p>

= -94<\/em>,<\/em>14 kcal mol\n –<\/sup>\n<\/em>1<\/sup> \u00d7 <\/em>4,<\/em>184 kJ mol\n –<\/sup>\n<\/em>1<\/sup> (zur Umrechnung von kcal in kJ mit 4,184 multiplizieren)<\/p>

= -393<\/em>,<\/em>88 kJ pro Mol<\/p>

E\u00b0 = -\u0394G\u00b0\/nF<\/p>

= –<\/em>(-393<\/em>.<\/em>88 \u00d7 <\/em>1000)\/2<\/em> \u00d7 <\/em>96485<\/p>

= 2,<\/em>04 V f\u00fcr eine Blei-S\u00e4ure-Zelle<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Die Standardzellenspannung einer Bleis\u00e4urezelle betr\u00e4gt 2,04 V<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

und die Gesamtreaktion einer Blei-S\u00e4ure-Zelle wird wie folgt beschrieben:<\/p>

Pb + PbO2 + 2H2SO4 Entladung\u21d4Ladung PbSO4 (PP) + PbSO4 (NP) + 2H2O (bei PP)<\/p>

Bevor wir uns mit den Einzelheiten des Ladens und Entladens einer Blei-S\u00e4ure-Zelle besch\u00e4ftigen, sollten wir einige Begriffe aus der Elektrochemie kennen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Wir kennen bereits die Bedeutung von Standardkonditionen<\/strong>.<\/p>

Wenn wir die Zellreaktion st\u00f6ren (egal ob in Vorw\u00e4rts- oder R\u00fcckw\u00e4rtsrichtung), befindet sich die Zelle in einem gest\u00f6rten Zustand <\/strong>und nicht im Gleichgewicht.<\/strong><\/p>

Wenn ein elektrochemisches System gest\u00f6rt wird, kommt es immer zu einer Abweichung vom Standardpotential. Wenn also eine Blei-S\u00e4ure-Zelle in die Entladungsrichtung gezwungen wird, sinkt die Zellenspannung um einen bestimmten Wert, der von der H\u00f6he des Stroms abh\u00e4ngt. Je h\u00f6her der aktuelle Wert ist, desto gr\u00f6\u00dfer ist die Abweichung vom Standardwert.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Die Zellenspannung betr\u00e4gt nun<\/p>

EDisch<\/sub> = E\u00b0 – \u03b4V. <\/p>

Der Wert vonEDisch<\/sub> wird niedriger sein als der von E\u00b0.<\/p>

Wird die Zelle dagegen in die umgekehrte Richtung gezwungen (d. h. im Lademodus), so steigt die Zellenspannung um einen bestimmten Wert, der wiederum von der Stromst\u00e4rke abh\u00e4ngt.<\/p>

ECh<\/sub> = E\u00b0 + \u03b4V.<\/p>

Der Wert von \u03b4V wird als \n \u00dcberspannung oder \u00dcberpotential <\/em>\n<\/strong>und wird mit dem Symbol\n Symbol \u03b7<\/em>\n<\/strong>.<\/p>

Der Wert von \u03b4V ist bei einer Entladungsreaktion negativ und bei einer Ladungsreaktion positiv.<\/p>

Dieses Ph\u00e4nomen<\/strong> der Abnahme oder Zunahme der Spannung der Zelle wird als \n Polarisierung <\/em>\n<\/strong>und man sagt, dass die Elektroden sich in einem polarisierten Zustand<\/strong>befinden .<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Wir formulieren die Gleichungen also wie folgt um:<\/p>

EDisch<\/sub> = E\u00b0 – \u03b7. <\/p>

ECh<\/sub> = E\u00b0 + \u03b7.<\/p>

Es zeigt sich also, dass bei einer Entladung<\/p>

EDisch<\/sub> < E\u00b0 und<\/p>

W\u00e4hrend einer Ladung<\/p>

ECh<\/sub> > E\u00b0.<\/p>

Was sind die Gr\u00fcnde f\u00fcr diese Abweichung der Spannung?<\/p>

F\u00fcr diese Abweichung gibt es mehrere Ursachen:<\/p>

  1. Verlust aufgrund von Innenwiderst\u00e4nden (IR) (\u03b7ohmic)<\/li>
  2. Aktivierungspolarisation aufgrund des Ladungstransfers an den beiden Elektroden w\u00e4hrend des Beginns des Prozesses \u03b7t.<\/li>
  3. Konzentrationspolarisation aufgrund der Verarmung des Elektrolyts und anderer beteiligter Arten (\u03b7c).<\/li><\/ol>

    Die Verluste aufgrund der IR-Polarisation k\u00f6nnen durch die Verwendung von Elektrodenstromabnehmern und Elektrolyten mit besseren Leitf\u00e4higkeiten gemildert werden. Ein Abscheider mit einem geringeren Widerstand ist ebenfalls hilfreich.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Die Aktivierungspolarisation h\u00e4ngt mit dem Transfer von Ladungstr\u00e4gern \u00fcber die Phasengrenzen der Elektrode zusammen, und dieser Prozess wird als Transferreaktion bezeichnet. Die durch Ladungs\u00fcbertragungsreaktionen an den beiden Elektroden entstehende \u00dcberspannung kann bei Batterieelektroden durch eine kompatible por\u00f6se Struktur sehr stark reduziert werden. Letzteres vergr\u00f6\u00dfert die tats\u00e4chliche innere Oberfl\u00e4che (BET-Oberfl\u00e4che, die die Bereiche der Poren, Risse und Spalten einschlie\u00dft) im Gegensatz zur scheinbaren Oberfl\u00e4che, die sich aus der Multiplikation der Abmessungen (L\u00e4nge und Breite) ergibt und f\u00fcr die Reaktionen zur Verf\u00fcgung steht.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t

    Stromdichte<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Dadurch verringert sich die Stromdichte<\/strong> (d. h. Ampere pro Quadratzentimeter). So f\u00fchrt eine Platte mit einer Gesamtporosit\u00e4t von 40 % zu h\u00f6heren Verlusten aufgrund von Aktivierungspolarisation als eine Platte mit 50 % Porosit\u00e4t.<\/p>

    Konzentrationspolarisation (\u03b7c) ist gr\u00f6\u00dfer, wenn die Reaktionsprodukte (Bleisulfat und Wassermolek\u00fcle im Falle einer Bleis\u00e4urezelle) nicht von den Elektrodenoberfl\u00e4chen wegbewegt werden, um Platz f\u00fcr neue Reaktanten zu schaffen (z. B. Blei-Ionen von beiden Elektroden und Sulfat-Ionen aus dem Elektrolyten im Falle einer Bleis\u00e4urezelle). \u03b7c<\/sub> gegen Ende einer Entladungsreaktion st\u00e4rker ausgepr\u00e4gt sein wird. Innerhalb einer Zelle erfolgt der Transport von Ionen durch Diffusion und Migration<\/strong>. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Die Diffusion wird durch Konzentrationsunterschiede verursacht, w\u00e4hrend die Migration durch die Kr\u00e4fte des elektrischen Feldes verursacht wird.<\/p>

    Die Diffusion kann in der Masse des Elektrolyten oder im Separator stattfinden: Da die Ionen an einer Elektrode erzeugt und an der anderen Elektrode verbraucht werden, m\u00fcssen sie sich zwischen den Elektroden bewegen.<\/p>

    Sie entsteht auch in den por\u00f6sen Elektroden, wenn die elektrochemische Reaktion abl\u00e4uft. Die Reaktionsprodukte k\u00f6nnen innerhalb der aktiven Masse durch Diffusion an ihren endg\u00fcltigen Ort gelangen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Der Anteil des Gesamtstroms, der von den einzelnen ionischen Spezies (geladenen Teilchen) durch Migration getragen wird, ist eine Funktion ihrer \u00dcbertragungszahl. In einem bin\u00e4ren Elektrolyten, der in Kationen und Anionen dissoziiert ist, sind die \u00dcbertragungszahlen durch die Gleichung<\/p>

    \u0269C + \u0269A= 1,<\/p>

    wobei \u0269C + \u0269A die Transportzahl der Kationen und Anionen bezeichnen.<\/p>

    Die \u00dcbertragungszahlen h\u00e4ngen von der Konzentration der Ionen und von der Temperatur ab. In bin\u00e4ren Salzl\u00f6sungen liegen sie fast bei 0,5. Beide Ionenspezies haben also den gleichen Anteil an der Ionenleitf\u00e4higkeit. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Erhebliche Abweichungen treten bei starken S\u00e4uren und Laugen aufgrund der h\u00f6heren Ionenbeweglichkeit von Protonen (H+) und Hydroxylionen (OH-) auf. Die Werte f\u00fcr den Batterieelektrolyten Schwefels\u00e4ure (dissoziiert in H+ und HSO2-4) und Kaliumhydroxid (dissoziiert in K+ und OH-) sind unten angegeben. 4<\/sub><\/p>

    \u03b9H+ = 0,<\/em>9; \u0269HSO4\n 2-<\/sup>\n<\/sub> = 0,<\/em>1; \u03b9K+ = 0,<\/em>22; \u03b9OH-=<\/sup> 0,<\/em>78<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Die \u00dcbertragungszahl ist ein Ma\u00df daf\u00fcr, wie stark die Konzentration des jeweiligen Ions durch die Migration aufgrund des Stromflusses beeinflusst wird. Ein kleinerer Wert deutet auf einen geringeren Einfluss auf die Migrationsprozesse hin, ein h\u00f6herer Wert auf einen gr\u00f6\u00dferen Einfluss auf den Migrationsprozess.<\/p>

    2. D. Berndt, in: Handbuch Batterietechnik, Ed. H.A. Kiehne, Zweite Auflage, 2003, Marcel Dekker, Inc., New York, Tabelle 1.2.
    3. J. S. Newman. Elektrochemische Systeme. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1991, S. 255.
    4. S U Falk, A J Salkind. Alkalische Akkus. New York: John Wiley & Sons, 1969, S. 598<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Um das zu verstehen, muss man wissen, wie die Entladungsreaktion abl\u00e4uft. Sobald die Batteriepole mit dem Verbraucher verbunden sind, beginnen die Elektronen durch den externen Stromkreis von der negativen Platte zum positiven Pol zu flie\u00dfen. Im Inneren der Zelle ist es die Aufgabe der geladenen Teilchen, f\u00fcr den Stromfluss zu sorgen. Die geladenen Teilchen sind Protonen (H+) und Bisulfat-Ionen (HSO\u00af4 ).<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Bei einer Entladung bewegen sich negative HSO\u00af4-Ionen (in diesem Fall Bisulfat-Ionen aus dem Elektrolyten Schwefels\u00e4ure, die in H+ und HSO\u00af4 dissoziieren) in Richtung der negativen Platte. Diese negativen Ionen verbinden sich mit dem aktiven Material Pb, wodurch Bleisulfat, PbSO4, entsteht. Bei der Reaktion entsteht auch ein positiv geladenes Wasserstoffion (Proton), das wegwandert. Die beiden Elektronen, die durch die anodische Reaktion des bleihaltigen Aktivmaterials freigesetzt werden, gelangen \u00fcber den externen Stromkreis zum positiven Pol.<\/p>

    Reaktion mit negativer Platte oder negativer Halbzelle: Pb + HSO\u00af4 \u21c4 Pb2+ + SO42- +H+ + 2e- E\u00b0= -0,35 V<\/p>

    Die zweiwertigen Blei- und Sulfat-Ionen verbinden sich sofort zu Bleisulfat und lagern sich auf der negativen Platte als Bleisulfat ab.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Bis jetzt haben wir das Bild der negativen Plattenreaktionen gesehen.<\/p>

    Nun wollen wir sehen, was gleichzeitig auf der positiven Platte passiert.<\/p>

    Die Elektronen der negativen Platte reagieren, nachdem sie den positiven Pol erreicht haben, mit dem positiven aktiven Stoff PbO2 und bilden Bleisulfat und zwei Wassermolek\u00fcle.<\/p>

    Positive Plattenreaktion oder positive Halbzellenreaktion: PbO2 + 3H+ + HSO\u00af4 + 2e- \u21c4 Pb2+ + SO4 2-<\/sup> + 2H2O E\u00b0 = 1,69 V<\/p>

    Die zweiwertigen Blei-Ionen (Pb2+) und die Sulfat-Ionen ( ) verbinden sich sofort zu Bleisulfat und lagern sich auf der positiven Platte als Bleisulfat ab.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t

    Mechanismus der Aufl\u00f6sung-Abscheidung oder Aufl\u00f6sung-F\u00e4llung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Diese Art der Reaktion, bei der sich das Blei und das Bleidioxid als Blei-Ionen aufl\u00f6sen und sich sofort als Bleisulfat an den jeweiligen Elektroden ablagern, erfolgt durch einen \n Aufl\u00f6sungs-Abscheidungs- oder Aufl\u00f6sungs-F\u00e4llungs-Mechanismus.<\/em>\n<\/strong><\/p>

    Kombiniert man nun die beiden Halbzellenreaktionen, erh\u00e4lt man<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Negative Platte oder negative Halbzellenreaktion: Pb + HSO\u00af4 \u21c4 Pb2+ + SO42- +H+ + 2e-<\/p>

    Positive Platte oder positive Halbzellenreaktion: PbO2 + 3H+ + HSO\u00af4 + 2e- \u21c4 Pb2+ + SO42- + 2H2O<\/p>

    Gesamtreaktion oder Gesamtreaktion: Pb + PbO2 + 2H2SO4 Entladung\u21d4Ladung 2PbSO4 + 2H2O<\/p>

    Diese Reaktionstheorie wurde 1881 von Gladstone und Tribe vorgeschlagen, aber die Bleis\u00e4urezelle wurde 1859 von Raymond Gaston Plant\u00e9, einem franz\u00f6sischen Physiker, erfunden.<\/p>

    J.H. Gladstone und A. Tribe, Chemistry of the Plant\u00e9 and Faur\u00e9 Accumulators, <\/strong>\n Natur<\/em>\n<\/strong>, 25 (1881) 221 & 461.<\/strong><\/p>

    J.H. Gladstone und A. Tribe, Chemistry of the Plant\u00e9 and Faur\u00e9 Accumulators, Nature, 26 (1882) 251, 342 & 602; 27 (1883) 583<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Die Entladungsreaktion verl\u00e4uft so lange, bis etwa die H\u00e4lfte der aktiven Materialien in Bleisulfat umgewandelt ist, wenn die Entladung langsam erfolgt, z. B. nach 20 oder 10 Stunden. Zu diesem Zeitpunkt h\u00e4tte sich der Widerstand der aktiven Materialien auf einen solchen Wert erh\u00f6ht, dass eine weitere Entladung zu einem sehr schnellen Abfall der Zellenspannung f\u00fchren w\u00fcrde. Normalerweise darf die Zellspannung nicht unter 1,75 V pro Zelle sinken.<\/p>

    Tiefe Abfl\u00fcsse von mehr als 80 % der Abflusstiefe (DOD) erschweren die anschlie\u00dfende Wiederanreicherung.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Sobald sich das Blei bei der Entladungsreaktion als Blei-Ionen l\u00f6st, verbindet es sich mit den Sulfat-Ionen und lagert sich auf der negativen Platte ab. Die Blei-Ionen oder das Bleisulfat-Molek\u00fcl entfernen sich nicht weit von der negativen Platte. Das liegt daran, dass die L\u00f6slichkeit von Bleisulfat in verd\u00fcnnten Schwefels\u00e4urel\u00f6sungen sehr gering ist. Sie liegt in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von \u00fcber 1 mg pro Liter, wobei die Abscheidung von zweiwertigen Blei-Ionen zu Bleisulfat an Orten mit hohen Elektrolytkonzentrationen schneller erfolgt. Mit fortschreitender Entladung steigt die L\u00f6slichkeit von Bleisulfat im Elektrolyten auf bis zu 4 mg pro Liter. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Dies ist darauf zur\u00fcckzuf\u00fchren, dass die S\u00e4ure durch die weitere Ableitung verd\u00fcnnt wird und die L\u00f6slichkeit von Bleisulfat in solchen verd\u00fcnnten S\u00e4uren h\u00f6her ist (bis zu 4 mg pro Liter).
    Das auf diese Weise abgelagerte Bleisulfat w\u00e4chst weiter zu Kristallen unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfe, sowohl an der Oberfl\u00e4che als auch in Rissen und Spalten. . Der Film wird eine diskontinuierliche Struktur aufweisen. W\u00e4hrend eines langsamen Entladungsprozesses hilft diese diskontinuierliche Form der Bleisulfatstruktur den inneren Teilen der aktiven Materialien, an der Reaktion teilzunehmen, da sie eine offene Struktur bietet, die den Eintritt von Ionen erleichtert. Daher kann der Entladungsprozess tief in das Innere der Platte vordringen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Im Gegenteil, bei hohen Entladungsraten wird die Oberfl\u00e4che durch das Entladungsprodukt PbSO4 blockiert, das eine durchgehende Struktur ohne Unterbrechung bildet. Dadurch werden weitere Reaktionen im Inneren der Platten behindert, und deshalb k\u00f6nnen wir die erwartete Kapazit\u00e4t bei h\u00f6heren Entladungsraten nicht erreichen. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t

    Aufladen von Blei-S\u00e4ure-Batterien<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Bei einer Aufladungsreaktion treten die umgekehrten Ph\u00e4nomene auf, der Stromfluss wird umgekehrt und die Oxidation erfolgt
    an der positiven Elektrode und die Reduktion an der negativen Elektrode stattfindet.<\/p>

    Tabelle 2<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t

    Eigenschaften der beiden Elektroden beim Laden und Entladen<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t
    \n\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tElektrode<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEntladen<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAufladen<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/thead>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tNegative Platte<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tPor\u00f6ses (schwammiges) Blei
    \nAnode
    Gibt 2 Elektronen ab
    Pb-2e- \u2192 Pb2+
    Die Spannung nimmt ab (wird weniger positiv).
    Umgewandelt in PbSO4<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t    		\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t~ 40 % Pb + ~60% PbSO4
    Kathode
    Absorbiert 2 Elektronen
    Pb2+ in PbSO4 nimmt 2 Elektronen auf
    Die Spannung nimmt ab (wird negativer)
    Zur\u00fcckgewonnen zu Pb-Metall
    H2, das beim \u00dcberladen entsteht<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tPositive Platte<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tPor\u00f6ses Bleidioxid
    Kathode
    Absorbiert 2 Elektronen
    Pb4+ (aus PbO2) + 2e- \u2192 Pb2+
    \nDie Spannung nimmt ab (wird weniger positiv).
    Umgewandelt in PbSO4\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t    		\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t~ 50 % PbO2 + ~50 % PbSO4
    \nAnode
    \nSetzt 2 Elektronen frei
    \nPb2+ in PbSO4 wird zu PbO2
    \nUmgewandelt in PbO2
    \nSpannung steigt
    \nBei \u00dcberladung entstandener O2\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tbody>\n\t<\/table>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Abbildung 1<\/strong>
    \u00c4nderung des Potentials einer Blei-S\u00e4ure-Zelle w\u00e4hrend der Lade- und Entladevorg\u00e4nge
    Die Zellenspannung ist eine Kombination aus zwei Werten in jeder Phase des Betriebs einer galvanischen Zelle
    So
    Zellspannung = Potential der positiven Elektrode – Potential der negativen Elektrode
    Deshalb
    Leerlaufspannung oder Gleichgewichtsspannung der Bleis\u00e4urezelle = 1,69 – (-0,35) = 2,04 V
    Am oder kurz vor dem Ende einer Entladung betr\u00e4gt die Zellenspannung EDisch = 1,50 – (- 0,20) = 1,70 V
    Am oder kurz vor dem Ende einer Ladung betr\u00e4gt die Zellspannung ECh = 2,05 – (-0,65) = 2,70 V<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Change-value-of-potential.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t

    Batterieladeger\u00e4t - Ladekoeffizient<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    Wiederaufladbare Batterien m\u00fcssen aufgeladen werden, um die bei der letzten Entladung verbrauchte Ah-Kapazit\u00e4t wiederzuerlangen.<\/p>

    Die Menge an Ah, die ben\u00f6tigt wird, um die Batterie auf den vorherigen Vollladezustand zu bringen, wird im Vergleich zur fr\u00fcheren Leistung um 10 bis 15 % h\u00f6her sein. Dieses Verh\u00e4ltnis zwischen dem Ladungseingang und dem vorherigen Ausgang wird als Ladungskoeffizient bezeichnet<\/p>

    Ladekoeffizient = Eingangs-Ah \/ vorheriger Ausgangs-Ah = ~ 1,1 bis 1,2.<\/p>

    Das hei\u00dft, dass etwa 10 bis 20 % zus\u00e4tzliche Ah zugef\u00fchrt werden sollten, um die Sekund\u00e4rreaktionen zu kompensieren, die durch die wasserspaltenden \u00dcberladungsreaktionen und die Netzkorrosionsreaktionen gebildet werden. Au\u00dferdem geht ein kleiner Teil durch den Innenwiderstand verloren.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t

    Batterieladeger\u00e4t - Ladeeffizienz von Bleibatterien<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t

    Wirkungsgrad in Amperestunden<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t
    \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

    (<\/strong>Amperestunden- oder coulombischer Wirkungsgrad und Energie- oder Wattstunden-Wirkungsgrad<\/strong>)<\/p>

    Aus den vorangegangenen Argumenten geht hervor, dass wir den Begriff der „Ladeeffizienz“ definieren m\u00fcssen. <\/p>

    Wirkungsgrad in Amperestunden <\/u><\/p>

    Die indische Norm IS 1651 beschreibt das Pr\u00fcfverfahren wie folgt:<\/p>

    1. Eine vollst\u00e4ndig geladene Batterie muss in zehn Stunden bis zu einer Endspannung von 1,85 Volt pro Zelle entladen werden.<\/li>
    2. Die genaue Ah-Leistung soll berechnet werden. <\/li>
    3. Die Batterie wird nun mit der gleichen Anzahl von Amperestunden bei gleichem Strom wieder aufgeladen.<\/li>
    4. Die Batterie wird nun wie zuvor einer zweiten Entladung unterzogen.<\/li>
    5. Der (coulombsche) Wirkungsgrad Ah= \u03b7<\/span>Ah<\/sub> = w\u00e4hrend der zweiten Entladung abgegebene Ah \/ die eingegebenen Ah.<\/span><\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t

      Energie- oder Wattstundeneffizienz<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

      Der Wattstunden-Wirkungsgrad wird berechnet, indem der wie oben beschrieben ermittelte Amperestunden-Wirkungsgrad mit dem Verh\u00e4ltnis der durchschnittlichen Entlade- und Ladespannung multipliziert wird.<\/p>

      Energie- oder Wattstundenwirkungsgrad = \u03b7Wh = \u03b7Ah * (Mittlere Entladespannung \/ Mittlere Ladespannung)<\/p>

      Der Amperestunden-Wirkungsgrad (oder coulombische Wirkungsgrad)<\/strong> der Ladung einer Blei-S\u00e4ure-Zelle bei einer Zufuhr von 100 % der vorherigen Entladung mit der gleichen Rate betr\u00e4gt fast 95 %, und der Energie- oder Wattstunden-Wirkungsgrad<\/strong> liegt bei 85-90 %. In den indischen Normen (IS 1651) ist ebenfalls ein Mindestwirkungsgrad von 90 % pro Amperestunde und ein Mindestwirkungsgrad von 75 % pro Wattstunde festgelegt. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

      Die Ladeleistung wird durch die positive Platte und nicht durch die negative Platte begrenzt. Wenn etwa drei Viertel des Bleisulfats an der positiven Elektrode wieder in Bleidioxid umgewandelt worden sind und das Wasser nicht schnell genug in die por\u00f6se Struktur der Innenplatte diffundieren kann, finden Sekund\u00e4rreaktionen wie die Entwicklung von Sauerstoff statt. F\u00fcr eine gewisse Zeit verteilt sich der Ladestrom auf den prim\u00e4ren Prozess der Umwandlung von PbSO4 in PbO2 und die sekund\u00e4ren \u00dcberladungsreaktionen. Wenn die Ladung lange genug andauert, so dass fast das gesamte Bleisulfat in Bleidioxid umgewandelt wurde, wird der gesamte Ladestrom f\u00fcr die Sekund\u00e4rreaktionen verwendet.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t

      Ladespannung eines Batterieladeger\u00e4tes<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

      Wie bereits erl\u00e4utert<\/p>

      ECh<\/sub> > E\u00b0.<\/p>

      Wir m\u00fcssen also eine etwas h\u00f6here Spannung anlegen, um diese Reaktion zu erm\u00f6glichen. Normalerweise ist ein gutes Ladeger\u00e4t mit einer ausreichend hohen Ladespannung ausgestattet. Als Faustregel gilt, dass f\u00fcr eine 2-V-Zelle mindestens 3 V zur Verf\u00fcgung gestellt werden m\u00fcssen, damit die Zelle bei einer Spannung von 2,7 V pro Zelle ihre volle Ladung erreichen kann. Aber wir m\u00fcssen die Verluste in den Kabeln usw. in Betracht ziehen.<\/p>

      Bei einer 12-V-Batterie sollte das Ladeger\u00e4t also mindestens 18 bis 20 V liefern.<\/p>

      Wenn diese Spannung auf weniger als 15 V sinkt, kann die Batterie den vollen Ladezustand nicht erreichen. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

      Bei einer Aufladung: 2PbSO4 + 2H2O \u2192 PbO2 + Pb + 2H2SO4
      Das Bleisulfat l\u00f6st sich an beiden Elektroden in Form von Blei-Ionen auf und scheidet sich sofort als Blei an der negativen Platte und als PbO2 an der positiven Elektrode ab.<\/p>

      An der positiven Platte<\/p>

      PbSO4 + 2H2O \u2192 PbO2 + 4H+ +SO4 \u00b2- + 2e-<\/p>

      Die Elektronen wandern zur negativen Platte, wo sie weiter reagieren.<\/p>

      An der negativen Platte<\/p>

      PbSO4 + 2e- \u2192 Pb +SO4 \u00b2-<\/p>

      Da sich die Sulfat-Ionen auf beiden Platten vermehren, verbinden sie sich mit den Protonen zu Schwefels\u00e4ure, wodurch sich das spezifische Gewicht des Elektrolyten erh\u00f6ht.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t

      Batterie-Begasung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t
      \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

      Bis jetzt haben wir nur die n\u00fctzlichen Reaktionen w\u00e4hrend des Ladevorgangs gesehen. Aber es gibt einige Nebenreaktionen oder sekund\u00e4re Reaktionen, die in den \u00dcberladungsperioden auftreten. Die beiden wichtigsten Sekund\u00e4r- oder Nebenreaktionen sind:<\/p>

      1. Elektrolyse von Wasser und<\/li>
      2. Korrosion von positiven Gittern<\/li><\/ol>

        Diese Reaktionen k\u00f6nnen wie folgt dargestellt werden:<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t

        Wasserelektrolyse<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        2H2O \u2192O2<\/sub> \u2191 + 2H2 \u2191 (auf beiden Platten von \u00fcberfluteten<\/strong> Blei-S\u00e4ure-Elektrolyt-Zellen)<\/p>

        Sauerstoff aus der positiven Platte und Wasserstoff aus den negativen Platten entwickeln sich und werden durch die Entl\u00fcftungs\u00f6ffnungen in die Atmosph\u00e4re entlassen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        In einer ventilgeregelten Bleibatterie (VRLA) entwickelt sich jedoch Sauerstoff, aber kein Wasserstoff. Der so entstandene Sauerstoff kann ebenfalls nicht entweichen, sondern diffundiert durch die Hohlr\u00e4ume im AGM-Separator und reagiert mit dem negativen Aktivmaterial, um Wassermolek\u00fcle zu regenerieren. Dies ist der Schritt, der es der VRLA-Zelle erm\u00f6glicht, ohne Nachf\u00fcllen von Wasser zu leben.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        2H2O \u2192O2<\/sub> + 4H+ + 4e – Auf der positiven Platte von Starved-Elektrolyt- oder VRLA-Zellen<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t

        Korrosion von positiven Gittern in einer Bleibatterie<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Bei beiden Arten von Blei-S\u00e4ure-Zellen tritt positive Gitterkorrosion auf die gleiche Weise auf:<\/p>

        Gitterkorrosion: Pb + 2H2O \u2192 PbO2 + 4H+ + 4e-<\/p>

        Wird eine platinierte Platinelektrode als Kathode verwendet, so entsteht Wasserstoff fast bei der reversiblen<\/p>

        Wasserstoffpotenzial der L\u00f6sung. Bei anderen Elektroden, z. B. Blei, ist ein negativeres Potenzial erforderlich.<\/p>

        damit diese Reaktion stattfinden kann.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Bis die Zellenspannung einen Wert von 2,3 V erreicht, findet eine vernachl\u00e4ssigbare Gasung statt. Aber die Gasung beginnt bei 2,4 V pro Zelle. Bei einer Spannung von mehr als 2,4 V ist die Gasbildung st\u00e4rker, so dass sich die Ladeeffizienz verringert. Bei 2,5 V ist die Gasbildung sehr stark, und die Temperatur des Batterieelektrolyts beginnt zu steigen. Jetzt gibt es gen\u00fcgend Gas, um den Elektrolyten zu bewegen, und das spezifische Gewicht beginnt sich anzugleichen. Wenn die Batterie im Leerlauf ist, ist das spezifische Gewicht des Elektrolyten unten etwas h\u00f6her als oben. Dies wird noch verschlimmert, wenn die Zellen gr\u00f6\u00dfer sind.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Die Blei-S\u00e4ure-Batterie kann mit jeder Rate geladen werden, die nicht zu \u00fcberm\u00e4\u00dfiger Gasbildung, hoher Temperatur und sehr hoher Spannung an den Klemmen f\u00fchrt. Eine vollst\u00e4ndig entladene Batterie kann zu Beginn des Ladevorgangs eine hohe Ladungsrate aufnehmen, ohne dass es zu einer Gasbildung und einem nennenswerten Anstieg von Spannung und Temperatur kommt.<\/p>

        Zu einem bestimmten Zeitpunkt des Ladevorgangs, wenn fast das gesamte Bleisulfat in der positiven Platte in Bleidioxid umgewandelt wurde, \u00fcberwiegen die Sekund\u00e4rreaktionen. Dabei handelt es sich um die Reaktion der Wasserelektrolyse und die Korrosion des positiven Gitters, wie bereits erw\u00e4hnt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Diese positive Gitterkorrosion beginnt bereits in der Entstehungsphase (oder im Falle der Glasbildung) mit der ersten Ladung. Diese Korrosion ist der gef\u00e4hrlichste Aspekt f\u00fcr die Lebensdauer der Bleis\u00e4urebatterie. Da die Korrosion des positiven Gitters immer dann stattfindet, wenn die Zelle in den \u00dcberladungsbereich eintritt, wird ein Teil der Gitterstruktur in Bleidioxid umgewandelt, so dass das Gewicht des Gitters bei jeder Korrosionsperiode ein wenig abnimmt. Schlie\u00dflich wird ein Stadium erreicht, in dem die Elektronen von den Reaktionsstellen auf den Gittern nicht mehr zur Stromschiene gelangen k\u00f6nnen, weil keine durchgehende Gitterstruktur vorhanden ist.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Dies hat zur Folge, dass ein Teil des aktiven Materials nicht mehr an der Energieerzeugung teilnehmen kann und die Kapazit\u00e4t abnimmt, was zum Ende der Lebensdauer der Batterie f\u00fchrt.<\/p>

        Die Hersteller von Blei-S\u00e4ure-Zellen versuchen, dieses Problem durch die Zugabe von Legierungselementen zu entsch\u00e4rfen, die die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit der Bleilegierungen erh\u00f6hen. Einige dieser Legierungsbestandteile sind Arsen (As) und Silber (Ag) in Bruchteilen von Prozent. In der Regel betr\u00e4gt der As-Anteil etwa 0,2 % und der Ag-Anteil etwa 0,03 bis 0,05 % in den positiven Legierungen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Batterieladeger\u00e4t - Stromabnahme Bedeutung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Die Stromaufnahme wird durch die Konstruktion der Zelle bestimmt. Beispielsweise kann eine \u00e4hnliche Ah-Batterie, die mit einer gr\u00f6\u00dferen Anzahl von Platten zusammengesetzt ist (d. h. die Platten sind d\u00fcnner), aufgrund der gr\u00f6\u00dferen Oberfl\u00e4che einen h\u00f6heren Ladestrom aufnehmen. F\u00fcr detaillierte Verfahren zur Messung der Ladungseffizienzen der einzelnen Platten wird auf einen Artikel von K. Peters verwiesen. [8]<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Die Ladungsaufnahmef\u00e4higkeit der negativen Platte ist gr\u00f6\u00dfer als die der positiven Platte (siehe Abbildung 1), was vor allem auf ihre gr\u00f6bere, offenere und porenreichere Struktur zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, die eine Diffusion der S\u00e4ure in das Innere der Platte leicht zul\u00e4sst. Der Pluspol beginnt bei 70-80 % SOC \u00fcberladen zu werden, was von verschiedenen Konstruktionsfaktoren abh\u00e4ngt. Einige innere parametrische Designfaktoren sind die Porenstruktur, die tats\u00e4chliche Oberfl\u00e4che, usw. Weitere externe Parameter sind der Ladestrom in Ampere, die Temperatur des Elektrolyten usw.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Die Ladungsaufnahmef\u00e4higkeit der negativen Platte ist h\u00f6her, und sie geht in der \u00dcberladungszone zu einem vergleichsweise sp\u00e4teren Zeitpunkt, 90% SOC [8. K. Peters, A.I. Harrison, W.H. Durant, Power Sources 2. Research and Development in Non-mechanical Electrochemical Power Sources, Pergamon Press, New York, USA, 1970, S. 1-16].<\/strong><\/p>

        [9. <\/strong>A.M. Hardman, Journal of Power Sources Vol. 23, Jahr 1988, Seite, 128]. <\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Coulombic-efficiency.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Irgendwann beginnen jedoch an der negativen Elektrode Sekund\u00e4rreaktionen, in erster Linie die Reduktion von Wasserstoffionen (Protonen) zu Wasserstoffgas durch einfachen Elektronentransfer (bei Potentialen, die weit unter -350 mV liegen, dem reversiblen Potential der negativen Platte, E\u00b0-Wert), bei etwa -0,6 bis 0,95 V:<\/p>

        2H+ + 2e- \u2192H2<\/sub> \u2191<\/p>

        Eine dieser wichtigen Verunreinigungen, die sich auf der negativen Platte ansammelt, ist Antimon (Sb), das sich aufgrund des Ph\u00e4nomens der Antimonwanderung in Zellen mit einem relativ hohen Antimongehalt in den Gittern ablagert. Obwohl Antimon ein wesentlicher Bestandteil der Gitterlegierung f\u00fcr die meisten Blei-S\u00e4ure-Zellen ist, hat es negative Auswirkungen auf die Leistung der Zelle.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        W\u00e4hrend der Korrosionsphase des Ladevorgangs (gegen Ende des Ladevorgangs eines jeden Zyklus) wird das positive Gitter anodisch angegriffen und Antimon geht in Form von Sb5+-Ionen in die L\u00f6sung \u00fcber, von denen ein Teil vom positiven aktiven Material absorbiert wird, wo es die Selbstentladung aufgrund der lokalen Zellbildung f\u00f6rdert. Der Rest des auf diese Weise gel\u00f6sten Antimons lagert sich als Sb3+ auf der Kathodenoberfl\u00e4che (der negativen Plattenoberfl\u00e4che) ab („Antimonmigration“<\/strong>) und verursacht aufgrund des im Vergleich zu Blei niedrigeren Wasserstoff\u00fcberpotentials eine vorzeitige Wasserstoffentwicklung. Sp\u00e4ter, w\u00e4hrend der umfangreichen Gasentwicklung, kann das Antimon unter g\u00fcnstigen Bedingungen bis zu einem gewissen Grad als Stibingas (SbH3) freigesetzt werden, wenn es sich mit Protonen verbindet.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Unter g\u00fcnstigen Bedingungen kann es auch zu einer \u00e4hnlichen Reaktion mit Arsen (As) kommen, wobei Arsin (AsH3), ein giftiges Gas, freigesetzt wird. Daher wird dieser Legierungsbestandteil nat\u00fcrlich vermieden, wenn die Zellen in einer geschlossenen Umgebung, z. B. in einem U-Boot, eingesetzt werden. <\/p>

        Thermodynamisch gesehen findet diese Reaktion bei einem niedrigeren Potenzial als die prim\u00e4re Aufladung statt, aber wie bei der Sauerstofferzeugung an der positiven Elektrode ist das \u00dcberpotenzial f\u00fcr die Wasserstofferzeugung an der Bleielektrode relativ gro\u00df (etwa -0,650 V), so dass die Aufladung weitgehend abgeschlossen sein kann, bevor die Wasserstoffentwicklung vollst\u00e4ndig beginnt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Diese Gase werden durch die Entl\u00fcftungs\u00f6ffnungen aus der Zelle abgeleitet. Beide Platten sind von Verunreinigungseffekten auf die \u00dcberspannung betroffen, und daher ist eine vollkommen effiziente Aufladung beider Platten nicht m\u00f6glich. Kombiniert man zum Beispiel das Reaktionspotenzial der Sauerstoffentwicklung mit dem der Wasserstoffentwicklung, so ergibt sich<\/p>

        1,95 + (-0,95) = 2,9 V bei reichlicher Gasentwicklung.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Ein weiterer Punkt ist, dass sich nach den grundlegenden Gesetzen Wasser bei 1,23 V zersetzen und sich an einer positiven Elektrode bei diesem Potenzial Sauerstoff bilden sollte. In einer praktischen Zelle ist dies jedoch nicht der Fall. In diesem Fall stellt sich die Frage nach der Stabilit\u00e4t der Bleis\u00e4urezelle selbst. Das positive Standard-Plattenpotential (E\u00b0 = 1,69 V) liegt etwa 0,46 V \u00fcber der Spannung, bei der sich Wasser zersetzen sollte (1,23 V). Der Grund daf\u00fcr ist wiederum \u00dcberspannung. Das hei\u00dft, die Spannung f\u00fcr die Sauerstoffentwicklung an Bleidioxid in schwefelsaurer L\u00f6sung liegt weit \u00fcber dem E\u00b0-Wert der positiven Platte bei 1,95 V.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Die Reaktion der Sauerstoffentwicklung an Bleidioxid in schwefelsaurer L\u00f6sung wird also gehemmt, da sie 0,26 V (1,95-1,69 = 0,26) \u00fcber dem E\u00b0-Wert der positiven Platte und etwa 0,72 V \u00fcber dem Wasserzersetzungspotenzial (1,95-1,23 = 0,72 V) liegt, so dass sich der Sauerstoff erst dann entwickelt, wenn der \u00dcberspannungswert in einer streng reinen L\u00f6sung erreicht ist.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Auch die Entwicklung von Wasserstoff an Blei in schwefelsaurer L\u00f6sung wird durch das Wasserstoff\u00fcberpotential an Blei stark gehemmt. Dieser \u00dcberspannungswert ist etwa 0,6 V negativer und liegt unter dem Standardelektrodenpotential von Blei in schwefelsaurer L\u00f6sung, E\u00b0 = -0,35 V. Daher wird die Wasserstoffentwicklungsreaktion die volle Ladung der negativen Platte nicht behindern, bis der Elektrodenwert -0,95 V in einer streng reinen L\u00f6sung erreicht. Dies ist der Grund, warum die negative Platte einen besseren Ladungswirkungsgrad hat als die positive Platte.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        In einer praktischen Zelle wird dieses Stadium jedoch weit vor dieser Spannung erreicht. In der Tat werden diese 2,9 V in einer praktischen Zelle \u00fcberhaupt nicht erreicht, da die Reaktionen aufgrund von Verunreinigungen \u00fcberwiegen und somit die volle Gasentwicklung pro Volumen (H2<\/sub>:O2<\/sub> = 2:1) wird bei etwa 2,6 V erreicht. Wenn die eingepr\u00e4gte Ladespannung jedoch zu hoch ist, kann dieser Wert von 2,9 V erreicht werden, insbesondere k\u00f6nnen Sb-freie Legierungsbatterien einen Wert von 2,8 V erreichen, und bei Antimonzellen wird der Wert um 0,2 V niedriger sein, d. h. 2,6 V betragen. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Wenn der Zyklus weiter fortschreitet, wird der Gasungswert im Fall der Antimonialzellen sehr stark reduziert, w\u00e4hrend die anderen Zellen fast frei von diesem Effekt sind. Dieser drastische R\u00fcckgang ist auf das bereits erw\u00e4hnte Ph\u00e4nomen der „Antimonmigration“ zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>

        Nat\u00fcrlich steigt der Spannungsunterschied zwischen den neuen und den getesteten Batterien von 250 mV auf 400 mV. Dies f\u00fchrt dazu, dass die aktiven Materialien keine Ladung aufnehmen k\u00f6nnen und fast der gesamte Strom Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt. Abbildung 3 veranschaulicht diesen Aspekt [10. Hans Tuphorn, Kapitel 17, Abbildung 17.2 in Battery Technology Handbook, Ed. H.A. Kiehne, Zweite Auflage, 2003, Marcel Dekker, Inc., New York<\/strong>.]<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Battery-Charging-Duration-Hours.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Wie funktioniert ein 12-V-Batterieladeger\u00e4t?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Zum Laden einer Batterie wird die positive Ausgangsleitung mit dem Pluspol der Batterie verbunden und die negative mit dem Minuspol. Das Ladeger\u00e4t wird dann auf geeignete Weise an das Wechselstromnetz angeschlossen.<\/p>

        Der Wechselstromeingang wird durch eine Gleichrichterschaltung in Gleichstrom umgewandelt, die \u00fcber einen Abw\u00e4rtstransformator verf\u00fcgt, um die erforderliche Spannung zu erzeugen. Ein Gleichrichter wandelt den bidirektionalen Wechselstromfluss (AC) in einen unidirektionalen Fluss um. Dadurch wird eine konstante Polarit\u00e4t an der Last aufrechterhalten. Eine Br\u00fcckengleichrichterkonfiguration wird verwendet, um die herabgesetzte niedrige Wechselspannung in Gleichstrom umzuwandeln, der durch einen hochwertigen Elektrolytkondensator (Filterschaltung) weiter gegl\u00e4ttet wird.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Dieser gefilterte Gleichstrom wird in eine elektronische Schaltung eingespeist, die die Spannung auf ein konstantes Niveau regelt und an die zu ladende Batterie angelegt wird,<\/p>

        Das Ladeger\u00e4t hat Anzeigen f\u00fcr Strom (Amperemeter), Spannung (Voltmeter) und in besonderen F\u00e4llen auch einen Timer und einen Amperestundenz\u00e4hler.<\/p>

        Der Akku wird gem\u00e4\u00df den Anweisungen des Herstellers geladen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Verfahren zum Laden der Batterie - Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Die zu ladende Batterie ist au\u00dfen gr\u00fcndlich zu reinigen, und die Pole sind nach Entfernung etwaiger Korrosionsprodukte mit einer d\u00fcnnen Schicht wei\u00dfer Vaseline zu versehen. Auch der Elektrolytgehalt wird \u00fcberpr\u00fcft. Ein Nachf\u00fcllen ist zu diesem Zeitpunkt nicht erforderlich, es sei denn, der F\u00fcllstand liegt unter der H\u00f6he der Abscheider.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Das f\u00fcr das Laden der Batterie vorgesehene Ladeger\u00e4t muss \u00fcber angemessene Spezifikationen wie Spannung und Stromst\u00e4rke verf\u00fcgen. Eine 12-V-Batterie ben\u00f6tigt beispielsweise eine Ausgangsspannung von mindestens 18 V. Der erforderliche Strom h\u00e4ngt von der Kapazit\u00e4t der Batterie und von der Zeit ab, in der die Batterie geladen werden muss. Normalerweise wird eine Batterie mit einem Zehntel Ampere der Ah-Kapazit\u00e4t der Batterie geladen. Eine 100-Ah-Batterie ben\u00f6tigt also mindestens 10 Ampere Leistung f\u00fcr eine normale Ladung. Wenn es schnell geladen werden soll, sind 15 Ampere Leistung erforderlich.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        F\u00fcr eine vollst\u00e4ndig entladene Batterie ist ein Input von etwa 110 % der Kapazit\u00e4t erforderlich. Aber wenn die Batterie bereits teilweise geladen ist, sollten wir den SOC kennen. In jedem Fall sind die Spannung und das spezifische Gewicht die beiden wichtigen Parameter, die zur Bestimmung des Ladezustands \u00fcberwacht werden m\u00fcssen. Der Wert des spezifischen Gewichts sollte auf dem Etikett der Batterie abgelesen werden. Eine voll aufgeladene Batterie erreicht normalerweise 16,5 V und mehr, wenn sie in gutem Zustand ist. Wenn es sich um eine \u00e4ltere Batterie handelt, kann diese Spannung nicht ohne weiteres erreicht werden. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Dies liegt vor allem an den Sekund\u00e4rreaktionen wie der Gasentwicklung aufgrund der Elektrolyse des Wassers im Elektrolyten und den Erw\u00e4rmungseffekten aufgrund der bereits aufgebauten Widerst\u00e4nde durch das angesammelte Bleisulfat.<\/p>

        Die Batterie wird auf ein isolierendes Material wie eine Gummiplatte oder eine Holzbank gelegt. Das Ladekabel sollte eine ausreichende Strombelastbarkeit aufweisen. Normalerweise kann ein 1 mm dicker quadratischer Kupferdraht 3 Ampere Gleichstrom (DC) sicher \u00fcbertragen. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass das Ladeger\u00e4t ausgeschaltet ist, werden die Kabel des Ladeger\u00e4ts an die entsprechenden Klemmen angeschlossen, d. h. Plus an Plus und Minus an Minus. Die Spannung, das spezifische Gewicht und die Temperatur werden in einem Protokollblatt festgehalten, dessen Muster unten abgebildet ist:<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Vorlage f\u00fcr Batterieladeprotokoll<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Log-sheet-for-charging-a-battery-1.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Die Messwerte werden st\u00fcndlich aufgezeichnet.<\/p>

        <\/p>

        Die Cadmiumwerte zeigen an, ob eine bestimmte Platte voll aufgeladen ist oder nicht. Die Cadmium-Referenzelektrode ist ein isolierter Cadmiumstab, an dessen oberem Ende ein Kupferdraht angel\u00f6tet ist. Das untere Ende wird in den Elektrolyt getaucht, so dass es gerade die Fl\u00fcssigkeit ber\u00fchrt und nicht mit den Platten oder anderen Bleiteilen im Inneren in Kontakt kommt.<\/p>

        Bei einer voll aufgeladenen positiven Platte liegt der Cadmiumwert bei 2,4 V und mehr, bei einer negativen Platte bei minus 0,2 V und weniger.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Tabelle 4<\/strong><\/p>

        Reaktionen in einer Blei-S\u00e4ure-Zelle und die entsprechenden Cadmium-Potentialwerte<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t

        Kadmium-Potenzial-Messwerte<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t
        \n\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tReaktionen<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tPotenzielle Werte<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCadmium-Messwerte<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/thead>\n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tSauerstoffentwicklungspotenzial\n2 H2O \u2192 O2 + 4 H+ + 4e-\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t1,95 bis 2,00 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t2.00 - (-0.4) = 2.4 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tStandard-Elektrodenpotential der positiven Platte\nPbO2\/PbSO4\/H2SO4\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t1.69 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t[1.69 - (-0.4) = 2.09 V]<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEnde der Entladung der positiven Platte<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t1,40 bis 1,5 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t1.40 - (-0.4) = 1.8 V
        \n1.50 - (-0.4) = 1.9 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tStandard-Wasserstoff-Elektrodenpotential (SHE)\n2H+ + 2e- \u2192 H2\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t0.00 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t0.00 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEnde der Entladung der negativen Platte<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0,15, -0,20, -0,25 V (f\u00fcr unterschiedliche Stromdichten) <\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.15 - (-0.4) = 0.25 V\n-0.20 - (-0.4) = 0.20 V\n-0.25 - (-0.4) = 0.15 V\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tStandard-Elektrodenpotential der negativen Platte\nPb\/PbSO4\/H2SO4<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.35 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t[-0.35 - (-0.4) = 0.05 V]<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCadmium-Referenzelektrode E\u00b0-Wert\nCd\/Cd2+\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.40 V <\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.40 V <\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tWasserstoffentwicklungspotenzial-\n2H+ + 2e- \u2192H2\n(F\u00fcr eine kommerzielle Zelle)\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.60 V <\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.60 - (-0.4) = -0.20<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tWasserstoffentwicklungspotenzial \n2H+ + 2e- \u2192H2\nF\u00fcr eine reine Versuchszelle\n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.95 V<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t-0.95 - (-0.4) = -0.55<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tbody>\n\t<\/table>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Funktionsprinzip eines Batterieladeger\u00e4ts<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Am Ende des Ladevorgangs kann eine 12-V-Batterie eine Klemmenspannung von 16,5 und mehr erreichen. Nachdem die Klemmenspannung eine Stunde lang auf diesem Niveau gehalten wurde, kann der Ladevorgang beendet werden. Wenn sich die Batterie dem 16. 0 V, kann bei Bedarf zugelassenes Wasser hinzugef\u00fcgt werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Gegen Ende des Ladevorgangs ist eine starke Gasbildung in der Batterie zu beobachten. Es d\u00fcrfen keine offenen Flammen in die N\u00e4he des Laderaums gebracht werden. Die Gase entwickeln sich im Verh\u00e4ltnis ihrer Kombination, d. h. 2 Teile Wasserstoff und 1 Teil Sauerstoff. Wenn sich diese Gase im Ladebereich ohne angemessene Bel\u00fcftung ansammeln, besteht die Gefahr, dass ein Funke oder eine offene Flamme die Gase entz\u00fcndet und sie sich mit explosiver Gewalt verbinden, wodurch die Batterie und ihre Umgebung besch\u00e4digt und auch Personen in der N\u00e4he verletzt werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Der untere Grenzwert f\u00fcr die Explosionsf\u00e4higkeit von Wasserstoff in Luft liegt bei 4,1 %, aber aus Sicherheitsgr\u00fcnden sollte Wasserstoff nicht mehr als 2 Volumenprozent betragen. Die Obergrenze liegt bei 74 %. Eine schwere Explosion erfolgt mit Gewalt, wenn das Gemisch ein st\u00f6chiometrisches Verh\u00e4ltnis dieser Gase enth\u00e4lt (2 Teile Wasserstoff zu 1 Teil Sauerstoff). Dieser Zustand wird in einer \u00fcberladenen Batterie erreicht, deren Entl\u00fcftungsstopfen fest mit dem Deckel verschraubt sind. Daher ist es ratsam, die Entl\u00fcftungsstopfen locker \u00fcber den Entl\u00fcftungsl\u00f6chern zu halten und nicht fest zu verschrauben.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t

        Verschiedene Methoden zum Laden von Batterien und verschiedene Arten von Batterieladeger\u00e4ten<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Obwohl es verschiedene Methoden zum Aufladen von Blei-S\u00e4ure-Zellen gibt, haben alle ein gemeinsames Ziel, n\u00e4mlich die Umwandlung der Reaktionsprodukte, n\u00e4mlich Bleisulfat auf beiden Platten, in die jeweiligen aktiven Materialien, PbO2 auf der positiven Elektrode und Pb auf der negativen Elektrode.<\/p>

        2 PbSO4 + 2H2O<\/sub>\u2192 PbO2 + Pb + 2H2SO4<\/sub><\/p>

        Bei den Geb\u00fchrenregelungen gibt es eine Reihe von Varianten. Bei all diesen Methoden werden jedoch nur zwei Grundprinzipien angewandt: Konstantstrom- und Konstantspannungsladeverfahren. Die verschiedenen verf\u00fcgbaren Methoden kombinieren diese beiden Prinzipien, um ihre Ziele zu erreichen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

        Die Wahl der geeigneten Aufladungsmethode h\u00e4ngt von der Art, der Konstruktion und den Betriebsbedingungen sowie von der f\u00fcr die Aufladung zur Verf\u00fcgung stehenden Zeit ab. Alle diese Ladeverfahren verwenden viele Methoden, um den Ladevorgang zu kontrollieren und abzuschlie\u00dfen.<\/p>

        Diese Methoden k\u00f6nnen wie folgt unterteilt werden:<\/p>

        Tabelle 5<\/strong><\/p>

        Klassifizierung der Methoden der verschiedenen Batterieladeger\u00e4te & Batterielademethoden<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t

        Verschiedene Batterielademethoden<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        \n\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAuf Konstantstrom basierende Methoden (CC)<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKonstantspannungsbasierte Methoden (CV oder CP)<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKombinierte Methoden<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKegelf\u00f6rmige Aufladung<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tBesondere Methoden<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t<\/th>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/thead>\n\t\t\t\t
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEinstufige CC-Lademethode<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tMethode der konstanten Spannung<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tCC-CV-Verfahren<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEinstufiges Kegelaufladeverfahren<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t1. Anfangsladung
        \n2. Ausgleichsabgabe
        \n3. Opportunit\u00e4tskosten
        \n4. Gasgesteuerte Aufladung
        \n5. Erhaltungsladung
        \n6. Boost-Ladung
        \n7. Impulsladung
        \n8. Schnell- oder Schnellladung
        \n<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tr>
        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tZweistufiges CC-Ladeverfahren<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tStrombegrenzte oder modifizierte CV-Methode<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tZweistufiges Kegelladeverfahren<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/td>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/tbody>\n\t<\/table>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Einstufiges Konstantstrom-Ladeverfahren (CC-Verfahren) Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Wenn das Aufladen in kurzer Zeit abgeschlossen sein muss und der Benutzer den Wert in Ah wissen m\u00f6chte, kann die Konstantstrom-Lademethode verwendet werden. Das Laden mit konstantem Strom wird bevorzugt, wenn die vorherige Leistung bekannt ist, so dass eine \u00dcberladung von 5-10 % wirksam sein kann, um die Batterie wieder auf 100 % SOC zu bringen. Dadurch wird auch sichergestellt, dass der richtige Input gegeben wird, so dass die Lebensdauer der Batterie nicht durch eine unangemessene \u00dcberladung beeintr\u00e4chtigt wird. Eine normale Aufladezeit f\u00fcr diese Methode betr\u00e4gt 15 bis 20 Stunden.<\/p>

        Bei dieser Methode wird der Strom w\u00e4hrend der gesamten Ladezeit konstant gehalten. <\/p>

        <\/p>

        Empfohlen wird ein Ladestrom von 5 bis 10 % der 20-Stunden-Kapazit\u00e4t.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Um den Anstieg der Gegen-EMK der Batterie w\u00e4hrend des Ladevorgangs zu kompensieren, muss der Ladestrom konstant gehalten werden, indem entweder der verwendete Serienwiderstand ver\u00e4ndert oder die Transformatorspannung erh\u00f6ht wird. Normalerweise wird der Serienwiderstand variiert, um den Strom konstant zu halten.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Diese Methode ist die einfachste und kosteng\u00fcnstigste Art der Aufladung. Sie hat jedoch den Nachteil einer geringeren Ladeeffizienz. Das liegt zum einen daran, dass ein Teil der Energie im Widerstand verloren geht, und zum anderen an dem Strom, der f\u00fcr die Spaltung des Wassers verwendet wird, sobald die Batterie 2,5 V pro Zelle erreicht. Die Batterie f\u00e4ngt an zu gasen, wenn sie auf etwa 70 bis 75 % aufgeladen ist. Diese Art des Ladens f\u00fchrt immer zu einer leichten \u00dcberladung und einer starken Gasbildung, besonders am Ende des Ladevorgangs.<\/p>

        <\/p>

        Ein verallgemeinertes Bild f\u00fcr die Konstantstrom-Lademethode ist in Abbildung 5<\/strong> dargestellt. Die Ladekennlinien sind in Abbildung 6<\/strong>dargestellt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-5.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-6.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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        Zweistufiges Konstantstrom-Ladeverfahren Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Bei der zweistufigen Konstantstrom-Lademethode werden zwei Ladegeschwindigkeiten, die Start- und die Endgeschwindigkeit, verwendet. Der Endsatz betr\u00e4gt normalerweise die H\u00e4lfte des Anfangssatzes. Der Schlichtungsvorgang wird eingeleitet, wenn die Batterie beginnt, Gase zu entwickeln. Dies ist im Allgemeinen eine bevorzugte Methode f\u00fcr das Laden von Batterien auf dem Pr\u00fcfstand. Die Ladekennlinie ist in Abbildung<\/strong> 7 dargestellt [11. <\/strong>P G Balakrishnan, Bleiakkumulatoren, <\/strong> Scitech Publications (India) Pvt. Ltd, Chennai, 2011, Seite 12.8<\/strong>].<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-7.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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        Konstantspannungs- oder Potenzialladeverfahren Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Bei der Methode des Ladens mit konstanter Spannung oder konstantem Potenzial (CV oder CP) wird eine Quellenspannung verwendet, die w\u00e4hrend der gesamten Ladezeit auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Normalerweise liegt diese Spannung zwischen 2,25 und 2,4 V pro Zelle.<\/p>

        Diese Methode ist die empfohlene Methode zum Laden von ventilgeregelten Bleis\u00e4urezellen und -batterien. Beim Laden einer VRLA-Batterie mit der CV-Methode muss man sich keine Gedanken \u00fcber die Entladetiefe (DOD) der vorherigen Entladung machen. Die VRLA-Batterien k\u00f6nnen ohne nachteilige Auswirkungen mit der vom Hersteller empfohlenen CV-Ladespannung geladen werden. Fast alle VRLAB-Hersteller empfehlen einen Anlaufstrom von 0,25 bis 0,30 C-Ampere. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Das hei\u00dft, f\u00fcr eine 100-Ah-Batterie kann ein Anfangsstrom von 25 bis 30 Ampere gew\u00e4hlt werden. Der h\u00f6here Strom wird zum Laden von tiefentladenen Batterien verwendet, w\u00e4hrend der niedrigere Strom f\u00fcr eine normal entladene Batterie verwendet wird. Eine niedrigere Ladespannung hat zur Folge, dass der Temperaturanstieg geringer ist als bei einer Batterie, die mit einem h\u00f6heren Strom geladen wird, aber die Zeit f\u00fcr eine vollst\u00e4ndige Ladung ist l\u00e4nger.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Am Ende des Ladevorgangs erreicht die Batteriespannung die gleiche H\u00f6he wie die eingepr\u00e4gte Spannung und der Ladestrom sinkt auf einen sehr niedrigen Wert. Im Allgemeinen kann der Strom am Ende einen Wert von 2 bis 4 mA pro Ah der Batteriekapazit\u00e4t erreichen. Bei 2,25 bis 2,3 V pro Zelle wird in ordnungsgem\u00e4\u00df hergestellten Batterien keine Gasentwicklung beobachtet. Bei 2,4 V pro Zelle ist jedoch eine Gasbildung zu beobachten. Das Gasvolumen, das sich bei 2,4 V pro Zelle entwickelt, betr\u00e4gt etwa 1000 ml in 40-50 Minuten f\u00fcr 6V\/1500 Ah VRLAB<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Gem\u00e4\u00df Klausel 6.1.a. der japanischen Industrienorm JIS 8702-1:1998 betr\u00e4gt die Ladedauer etwa 16 Stunden oder bis sich der Strom innerhalb von zwei aufeinanderfolgenden Stunden um nicht mehr als 10 % des 20-Stunden-Stroms (I20) Ampere \u00e4ndert [JIS 8702-1:1998]. Wenn zum Beispiel die 20-Stunden-Kapazit\u00e4t einer Batterie (unabh\u00e4ngig von ihrer Spannung) 60 Ah betr\u00e4gt20<\/sub>, dann w\u00e4re die Ladung abgeschlossen, wenn sich der Strom nicht um mehr als 300 mA \u00e4ndert (d. h. I20<\/sub> = 60 Ah \/20 A = 3 A. Daher sind 0,1 von I20<\/sub> = <\/sub>0.3A)<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Die Einzelheiten der CP-Ladung der VR-Batterien sind in den Abbildungen<\/strong>dargestellt<\/p>

        Die Ladeeffizienz<\/strong> ist besser als bei der Konstantstrommethode. Der Nachteil dieser Methode ist, dass sie eine stabilisierte Spannung bei einem hohen Stromverbrauch erfordert, was kostspielig ist. Diese Methode wird f\u00fcr den Float-Betrieb der station\u00e4ren Zellen f\u00fcr Telekommunikations- und USV-Anwendungen verwendet.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-8.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-9.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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        Modifizierte Konstantpotentialladung - Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        In industriellen Anwendungen wird eine solche Methode verwendet, wenn der Ladekreis ein integraler Bestandteil des Systems ist. Beispiele sind Automobile, UPS usw. Die Schaltung enth\u00e4lt einen Serienwiderstand zur Strombegrenzung, dessen Wert so lange beibehalten wird, bis eine voreingestellte Spannung erreicht ist. Danach wird die Spannung so lange konstant gehalten, bis die Batterie ihre Aufgabe zur Versorgung mit Anlaufstrom, Notstrom usw. erf\u00fcllen muss.<\/p>

        Die Wahl des festen Serienwiderstandes h\u00e4ngt von der Anzahl der Zellen in den Batterien und deren Amperestundenkapazit\u00e4t sowie von der verf\u00fcgbaren Ladedauer ab. Die angelegte Spannung wird konstant bei etwa 2,6 bis 2,65 Volt pro Zelle gehalten.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Mit fortschreitendem Ladevorgang sinkt der Ladestrom von einem Anfangswert aus. Wenn die Spannung allm\u00e4hlich auf 2,35 bis 2,40 Volt pro Zelle ansteigt, neigt die Gasspannung dazu, schnell anzusteigen, und der Ladestrom f\u00e4llt daher schneller.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Die modifizierte Konstantpotential-Ladung ist bei Deep-Cycling-Batterien wie z. B. Traktionsbatterien \u00fcblich. In den Fabriken wird in der Regel ein festes Entlade-Lade-Zeit-Profil verwendet, z. B. ein 6-st\u00fcndiger Betrieb des Gabelstaplers bis zu einer Entladetiefe (DOD) von 80 % und eine Wiederaufladung von 8 Stunden. Das Ladeger\u00e4t ist auf die Gasungsspannung eingestellt und der Anlaufstrom ist auf 15 bis 20 A pro 100 Ah begrenzt. Der Strom beginnt sich bei konstanter Spannung auf die Endrate von 4,5 bis 5 A pro 100 Ah zu verj\u00fcngen, die dann bis zum Ende des Ladevorgangs beibehalten wird. Die Gesamtladezeit wird \u00fcber einen Timer gesteuert.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Es gibt Batterieladeger\u00e4te, die die M\u00f6glichkeit bieten, die Batterien auch nach Abschluss des Ladevorgangs angeschlossen zu lassen, um die Batterien im vollgeladenen Zustand zu halten. Dies wird dadurch erreicht, dass alle 6 Stunden eine kurze Auffrischungsladung erfolgt, um den Zustand zu erhalten.<\/p>

        Die Einzelheiten sind in Abbildung 12<\/strong>dargestellt [<\/strong>12. Special Issue on Lead-Acid Batteries, J. Power Sources 2<\/strong>(1) (1977\/1978) 96-98]<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-10.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Kombinationsverfahren (CC-CV-Verfahren) - Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Bei dieser Methode werden Konstantstrom- und Konstantpotentialladung miteinander kombiniert. Diese Methode wird auch als (IU) (I f\u00fcr Strom und U f\u00fcr Spannung) Lademethode bezeichnet. In der Anfangsphase des Ladevorgangs wird die Batterie mit konstantem Strom geladen, bis sie die Gasungsspannung erreicht hat, und dann in den Modus mit konstantem Potenzial umgeschaltet. Bei dieser Methode entf\u00e4llt die nachteilige Wirkung der Konstantstrom-Lademethode am Ende des Ladevorgangs.<\/p>

        Die Ladekennlinien dieser Methode sind in Abbildung 11 rechts<\/strong>dargestellt .<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-11.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Kegelladung - Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Die Bedeutung von Taper ist ein Gef\u00e4lle. Wie die Bezeichnung schon sagt, wird der Strom von einem h\u00f6heren auf einen niedrigeren Wert reduziert, indem die Anfangsladespannung auf etwa 2,1 V pro Zelle festgelegt und bei 2,6 V pro Zelle beendet wird. Das Verh\u00e4ltnis der Stromwerte bei diesen Spannungen wird als Kegelwert bezeichnet.<\/p>

        So wird ein Ladeger\u00e4t mit einer Ausgangsleistung von 50 A bei 2,1 V pro Zelle und 25 A bei 2,6 V pro Zelle mit einer Kegelcharakteristik von 2:l beschrieben.<\/p>

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        Es gibt die einstufige und die zweistufige Kegelaufladung<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Einstufige Konusladung - Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Bei dieser Art des Ladens geht der Strom von einem h\u00f6heren Anfangswert zu einem niedrigeren Endwert \u00fcber, der in der Regel etwa 4 bis 5 % der 20-Stunden-Kapazit\u00e4t der Batterie betr\u00e4gt. Die Begasung ist ein notwendiges Ph\u00e4nomen, da sie dazu beitr\u00e4gt, das Dichtegef\u00e4lle des Elektrolyten auszugleichen. d. h., sie neutralisiert das Ph\u00e4nomen der Schichtung. Daher wird die Schlichtungsrate auf einen ausreichend hohen Wert festgelegt, um diesen Prozess zu erm\u00f6glichen und gleichzeitig die positiven Gitter nicht \u00fcberm\u00e4\u00dfig zu korrodieren. Hier wird die Ausgangsspannung des Ladeger\u00e4ts zun\u00e4chst auf etwa 2,7 Volt pro Zelle eingestellt und am Ende der Ladezeit auf etwa 2,1 bis 2,2 Volt pro Zelle gesenkt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Der Ladestrom wird langsam abgesenkt, bis die Gasungsspannung (etwa 2,4 V pro Zelle) erreicht ist (SOC = 75 bis 80 %), und nimmt danach schneller ab. Normalerweise ist das Kegelverh\u00e4ltnis auf 2:1 oder 1,7:1 festgelegt. Die Dauer der Aufladung betr\u00e4gt etwa 12 Stunden. Die Ladedauer nach Erreichen der Gasungsspannung wird durch den Einbau eines Zeitgebers gesteuert, der bei Erreichen der Gasungsspannung in Betrieb geht.<\/p>

        Die Ladezeit kann auf 8 bis 10 Stunden verk\u00fcrzt werden, aber der Anlaufstrom muss erh\u00f6ht werden, was nicht ohne Ber\u00fccksichtigung der wirtschaftlichen Aspekte und der Erschwinglichkeit f\u00fcr den Verbraucher m\u00f6glich ist.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-12.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Die Ladekennlinien der einstufigen Konusladung sind in Abbildung 12<\/strong>dargestellt<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        \n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Figure-13.jpg\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
        <\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Zweistufige Konusladung - Batterieladeger\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Diese Lademethode \u00e4hnelt der einstufigen Konusladung, mit dem Unterschied, dass die Gesamtladezeit auf etwa 8 bis 10 Stunden verk\u00fcrzt wird. Da die Batterie in der Lage ist, eine schnellere Ladung aufzunehmen, wenn sie tief entladen ist, wird im ersten Schritt ein hoher Strom verwendet, bis die Batterie die Gasungsphase erreicht. Etwa 70 bis 80 % der in die Batterie zur\u00fcckzuf\u00fchrenden Amperestunden werden in der ersten Stufe schneller an die Batterie abgegeben und die restlichen Amperestunden werden in der zweiten Stufe eingespeist.<\/p>

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        Die Ladecharakteristik einer 12V, 500 Ah-Batterie durch einstufiges Konusladen ist in Abbildung 13<\/strong>dargestellt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Das Kegelladeverfahren wird vor allem zum Laden von Antriebsbatterien verwendet, die normalerweise tief entladen sind.<\/strong> Flottenbetreiber von Elektrofahrzeugen, z. B. Post- oder Milchlieferwagen, ben\u00f6tigen hochentwickelte Batterieladeger\u00e4te, um die bestm\u00f6gliche Leistung der Batterien zu erzielen und die hohen Investitionen zu sch\u00fctzen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Erstes Entgelt<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Eine neue Blei-S\u00e4ure-Batterie muss aktiviert werden, und dieser Vorgang des ersten Aufladens wird als Erstaufladung bezeichnet. Die Batterie wird mit der erforderlichen Menge an Elektrolyt gef\u00fcllt und vollst\u00e4ndig aufgeladen, bevor sie zum Versand gebracht wird. Normalerweise wird diese erste Ladung mit der Konstantstrom-Lademethode bei niedrigem Strom \u00fcber einen langen Zeitraum durchgef\u00fchrt, bis die Batterie eine Spannung von 16,5 V oder mehr erreicht hat, um vollst\u00e4ndig geladen zu sein. <\/p>

        Heutzutage ist dieses Verfahren \u00fcberfl\u00fcssig geworden, da es bereits werkseitig geladene Batterien gibt, die sofort einsatzbereit sind, oder trocken geladene Batterien, die nur noch mit Elektrolyt gef\u00fcllt werden m\u00fcssen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Ausgleichsabgabe<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Ladungsausgleich<\/strong> Die Unterschiede von Zelle zu Zelle sind eine Tatsache, die man akzeptieren muss. Keine zwei Zellen k\u00f6nnen in allen Aspekten gleich sein. Unterschiede im Gewicht des aktiven Materials, geringf\u00fcgige Schwankungen im spezifischen Gewicht des Elektrolyten, Porosit\u00e4t der Elektroden usw. sind einige der Unterschiede. Aus diesen Gr\u00fcnden hat jede Zelle in einer Batterie ihre eigenen Eigenschaften; jede ben\u00f6tigt eine etwas andere Ladungsmenge. Ein gelegentlicher Ladeausgleich beugt dem Ende der Lebensdauer des Akkus vor. 12-V-Autobatterien werden mit 14,4 V betrieben. Eine voll aufgeladene Batterie ben\u00f6tigt eine Spannung von 16,5 V, die im Betrieb an Bord des Fahrzeugs nie erreicht wird.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Um die Lebensdauer einer Autobatterie zu verl\u00e4ngern, ist daher eine Ausgleichsladung (auch Bankladung genannt) erforderlich. So kann eine Batterie, die alle sechs Monate auf dem Pr\u00fcfstand aufgeladen wird, mindestens 10-12 Monate l\u00e4nger leben als Batterien, die nicht auf dem Pr\u00fcfstand aufgeladen werden. H\u00e4ufigkeit und Umfang der Ausgleichsladungen sollten mit dem Batteriehersteller abgesprochen werden. Bei vorprogrammierten Ladeger\u00e4ten ist manchmal eine „Ausgleichsladung“ \u00fcber einen Schalter verf\u00fcgbar, der einen kontinuierlichen niedrigen Strom liefert, um die Spannung und die relative Dichte des Elektrolyts der Zellen zu stabilisieren.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Auch die Batterien der USV-Notstromversorgung und die Batterien von Gabelstaplern ben\u00f6tigen solche Ausgleichsladungen. Eine Batterie, die in einem Wechselrichter verwendet wird, wird nur bis zu 13,8 bis 14,4 V geladen. Wie bereits erw\u00e4hnt, reicht dies nicht aus, um das Ungleichgewicht zwischen den Zellen in einer Batterie auszugleichen. Diese Batterien halten l\u00e4nger, wenn sie regelm\u00e4\u00dfig mit Ausgleichsladungen versorgt werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Die Batterien m\u00fcssen alle sechs Monate mit einer Ausgleichsladung versehen werden. Traktionsbatterien, die in Gabelstaplerbatterien verwendet werden, sollten jedoch nach jedem sechsten oder elften Zyklus eine Ausgleichsladung erhalten, je nachdem, ob es sich um neue oder \u00e4ltere Batterien handelt. Neuere Batterien k\u00f6nnen alle 11 Zyklen und \u00e4ltere Batterien alle6<\/sup> Zyklen eine Ausgleichsladung erhalten. Wenn die Batterien regelm\u00e4\u00dfig t\u00e4glich voll geladen werden, kann die H\u00e4ufigkeit der Ausgleichsladungen auf den10.<\/sup> und20<\/sup>. Zyklus reduziert werden. Eine Ausgleichsladung ist zu beenden, wenn die Zellen \u00fcber einen Zeitraum von 2 bis 3 Stunden keinen weiteren Anstieg der Spannung und der spezifischen Dichte aufweisen.<\/p>

        Lesen Sie einen ausf\u00fchrlichen Artikel \u00fcber \n Ausgleichsabgabe hier.<\/span>\n<\/a><\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Opportunit\u00e4tskosten<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Wenn ein Elektrofahrzeug im Gel\u00e4nde oder auf der Stra\u00dfe intensiv betrieben wird, kann das Anschlie\u00dfen an ein Ladeger\u00e4t w\u00e4hrend der Pausen und anderen kurzen Ruhezeiten ebenfalls dazu beitragen, die effektive Arbeitszeit des Fahrzeugs zu verl\u00e4ngern und somit die Ausfallzeiten des Elektrofahrzeugs zu verringern. Gelegenheitsladung<\/strong> ist die Bezeichnung f\u00fcr eine solche Teilaufladung w\u00e4hrend der Mittagspause oder der Ruhezeit.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Derartige Gelegenheitsladungen verk\u00fcrzen die Lebensdauer der Batterien. Die Batterie z\u00e4hlt eine solche Ladung und anschlie\u00dfende Entladung als einen flachen Zyklus. Opportunit\u00e4tskosten sollten so weit wie m\u00f6glich vermieden werden. Die normale Ladung liefert 15 bis 20 A pro 100Ah Kapazit\u00e4t, w\u00e4hrend die Gelegenheitsladung etwas h\u00f6here Str\u00f6me von 25 A pro 100Ah Kapazit\u00e4t liefert. Dies f\u00fchrt zu einer h\u00f6heren Temperatur und beschleunigt die Korrosion der positiven Gitter. Und damit wird die Lebensdauer verk\u00fcrzt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Gasgesteuerte Aufladung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des entstehenden Wasserstoffgases wird zur \u00dcberwachung des Ladestroms genutzt. Wasserstoffgas, ein sehr gutes K\u00fchlmittel, wird zur K\u00fchlung eines erhitzten Elements verwendet. Die Widerstands\u00e4nderung des Heizelements wird zur Regulierung des Stroms verwendet. Zur Regelung des Stroms kann auch ein Thermistor verwendet werden. Manchmal wird der Heizeffekt, der durch die Rekombination von Wasserstoff- und Sauerstoffgas entsteht, das sich in der Zelle \u00fcber einem geeigneten Katalysator bildet, genutzt, um einen W\u00e4rmeschalter zu bet\u00e4tigen, der den Strom reguliert.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Erhaltungsladung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Bei einer kontinuierlichen Ladung gleicht das Ladeger\u00e4t die Verluste aus, die durch Selbstentladung und intermittierende Entladung entstehen. Eine Erhaltungsladung gleicht die Selbstentladung aus. Die beiden Betriebsarten sind durch konstante Klemmenspannungen gekennzeichnet:<\/p>

        Erhaltungsladung 2,20 bis 2,25 V pro Zelle<\/p>

        Kontinuierliche Ladung 2,25 bis 2,35 V pro Zelle<\/p>

        Je nach Alter und Zustand der Batterie kann w\u00e4hrend der Erhaltungsladung (Erhaltungsladung) eine Stromdichte von 40 bis 100 mA\/100 Ah Nennkapazit\u00e4t erforderlich sein.<\/p>

        Der Dauerladestrom h\u00e4ngt in hohem Ma\u00dfe vom Lastprofil ab. Akkus mit Erhaltungsladung m\u00fcssen nach jedem Stromausfall wieder aufgeladen werden. Das Gleiche gilt f\u00fcr Batterien, die nach ungeplanten Belastungen kontinuierlich geladen werden.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Aufladung verst\u00e4rken<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Auf die Boost-Ladung wird zur\u00fcckgegriffen, wenn eine entladene Batterie in einem Notfall verwendet werden muss, wenn keine andere Batterie zur Verf\u00fcgung steht und der SOC-Wert f\u00fcr die Notfallarbeit nicht ausreicht. So kann eine Bleibatterie je nach der verf\u00fcgbaren Zeit und dem SOC-Wert der Batterie mit hohen Str\u00f6men geladen werden. Da es heutzutage Schnellladeger\u00e4te gibt, ist das Schnellladen heute ein g\u00e4ngiges Verfahren. Normalerweise beginnen solche Boost-Ladeger\u00e4te mit 100 A und verj\u00fcngen sich auf 80 A. Das Wichtigste ist, dass die Temperatur nicht \u00fcber 48-50oC steigen darf.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        Impulsladung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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        Was ist Impulsstromladung?<\/p>

        Die Aufladung erfolgt f\u00fcr eine sehr kurze Dauer, d. h. die aktuelle Einschaltzeit in Millisekunden (ms), und es folgt eine Leerlaufzeit (Ausschaltzeit in ms). Manchmal kann der Impulsladung auch eine Entladung vorausgehen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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        F\u00fcr die Schnellladung von Blei-S\u00e4ure-Zellen in Kraftfahrzeugen wurde eine Impulsstromtechnik eingesetzt. Die folgenden Schlussfolgerungen wurden gezogen:<\/p>