Das schmuffligste Blog der Welt

Momentan beschäftige ich mich mit verschiedenen Bleiakkus, da ich für meine geplante Solar Inselanlage noch geeignete (eher hauptsächlich kostenlose 😀 ) Batterien suche. Ein guter Freund schenkt mir ab und an mal einige Starterbatterien oder Blei-Gel-Akkus, die meistens relativ fertig sind. Oft haben sie weniger als 30% Restkapazität übrig.

Mitunter kann das in langem rumstehen in entladenem Zustand und kristallisieren des Bleisulfats in den Akkus begründet sein. Dafür gibt es ja etliche Pulser, Refresher oder Pülverchen, die das verhindern und teilweise sogar wieder beseitigen können sollen. Manche Geräte arbeiten mit hohen, gepulsten Entladeströmen (oft >100A für <1s), andere wiederrum mit kleinen, gepulsten Ladeströmen im kHz Bereich (typisch <2A bei 8kHz). Chemische Mittel (Pulver) mal außen vor gelassen. Gemeinsam haben sie alle, dass das kristalline Bleisulfat aufgebrochen und wieder in amorphes Bleisulfat verwandelt werden soll, das dann beim Aufladen wieder aufgespaltet werden kann. Ich habe mir für diesen Test nun einmal den Novitec Megapulse(r) bestellt. Dieses Gerät arbeitet nach dem letztgenannten Prinzip und pulst Ladeströme von 1.5A mit 8kHz während des Ladevorganges in die Batterie.

Für diesen Test verwende ich eine Banner Blei-Gel Batterie mit 12V und 12Ah, I_lade max. 3.6A, U_lade max. 2.35V/Zelle, Baujahr 12/2002. Von der ursprünglichen Kapazität sind noch rund 5Ah verfügbar.
Es ist natürlich möglich, dass der Kapazitätsverlust nicht durch Sulfatierung entstanden ist, sondern durch Austrocknung des Gels. Dagegen spricht, dass die Batterie bei I_lade noch gut reagiert und der Spannungserhalt insgesamt relativ gut ist.

Als Ladegerät kommt die Akkumatik von Herrn Estner zum Einsatz. Damit lassen sich detailliert alle benötigten Informationen über RS232 an Logview zur Auswertung übermitteln.

Versuchsaufbau

Bild 1 zeigt den Versuchsaufbau, oben die Akkumatik (altes Modell), darunter die Banner Batterie und ganz unten der Novitec Megapulse. Die Akkumatik ist auf einen maximalen Lade-/Entladezyklus (max. 9 Zyklen) bei I_lade=3.6A eingestellt.  Üblicherweise lade ich meine Bleiakkus nur mit C/10, was bei diesem Modell 1.2A entspräche, aber bei 1.2A ist die Ladespannung noch längere Zeit unterhalb der Einschaltschwelle des Megapulse (12.9V). Man sieht in Bild 1 auch, dass der Megapulse bei 12.6V  nocht nicht zugeschaltet hat. ALs Ladestrom wähle ich somit 3.6A als zulässiges Maximum. Als Entladestrom wähle ich 2.5A, das entspräche einer Entladung über knapp 5h und ist nicht zu stark.

Entladung im Urzustand

Bild 2 zeigt die Entladekurve des „unbehandelten“ Akkus im Urzustand. Man sieht deutlich, dass selbst bei 2A Entladestrom nur rund 3.6Ah entnommen werden können bis die Spannung auf rund 11.4V abfällt. Die Akkumatik passt den Entladestrom dann entsprechend an, um bis zur zulässigen Entladeschlussspannung entladen zu können. Es werden insgesamt etwa 5Ah entladen.

Zyklus 1

Bild 3 zeigt die Ladekurve des ersten Zyklus. Nach 0:58:20h ist die Ladespannung bei knapp 13.8V (std. Ladespannung für Bei-Gel-Akkus) angekommen und der Initialladestrom muss von 3.6A deutlich heruntergefahren werden, damit die zulässige Spannung nicht überschritten wird und die Batterie schaden nimmt oder zu gasen beginnt.

Zu diesem Zeitpunkt konnten bereits ca. 3.5Ah in die Batterie eingeladen werden. Nachdem mit stetig reduziertem Ladestrom weitere 2.5Ah geladen wurden, war die endgültige Ladeschlussspannung erreicht und der Ladevorgang mit insgesamt 6.0Ah beendet.

Die Temperatur der Batterie wird über einen externen Fühler direkt an der Gehäuseunterseite abgegriffen. Wenn die Batterie mit 3.6A geladen wird, steigt die Temperatur stetig an! Dauerhaft sollte dieser Akku vermutlich eher nicht mit 3.6A geladen werden, auch wenn Banner dies als initialen Ladestrom freigegeben hat. Zwischen den Zyklenschritten pausiert die Akkumatik 20min, damit die Batterie abkühlen kann.

Bild 4 zeigt die zu diesem Zyklus gehörende Entladekurve. Nach 1:40h (Erwartungsgemäß also etwas früher als bei 2A Belastung) bricht die Spanung wieder auf 11.4V zusammen und der Strom muss entsprechend reduziert werden. Entnommen wurden bis dahin ca. 4.1Ah und bis erreichen der Entladeschlusspannung folgen noch 1.3Ah. In diesem Zyklus konnten insg. 5.4Ah entladen werden.

Zyklus 2

Bild 5 zeigt die Ladekurve dieses Zyklus.  Hier hat sich im Vergleich zu Bild 3 nicht viel geändert, ich habe die Batterie lediglich bis zum Limit volltröpfeln lassen und so konnten rechnerisch 6.6Ah geladen werden.

Bild 6 zeigt die zugehörige Entladekurve.  Es hat sich wenig getan, nach 1:46h sind wir wieder bei 11.4V und die Akkumatik regelt den Strom langsam aber sicher nach unten.  Entnommen zu diesem Zeitpunkt: 4.3Ah. Bis Entladeschluss kommen insgesamt 5.8Ah Entnahme zusammen. Die Mehrentnahme von 0.4Ah schiebe ich auf das vorangegangene Volltröpfeln.

Zyklus 3

Bild 7 zeigt die Ladekurve dieses Zyklus. Es gibt nur kleine Änderungen, dieses mal konnten 6.9Ah geladen werden. Eigenartiger Weise geht es langsam aber stetig Aufwärts mit der geladenen Kapazität, ich schiebe das mal auf das intensive zyklen der Batterie. Vielleicht hätte ich diesen Test vorweg einmal ohne Megapulse unternehmen sollen 😀 Es wird spannend zu sehen, ob sich der Trend fortsetzt und ob die Kapazität auch genutzt sprich entladen werden kann.

Bild 8 zeigt die Entladekurve. Dieses mal regelt die Akkumatik ab 1:53h und ca 4.6Ah den Strom herunter. Insgesamt wurden ca. 6Ah entnommen, was erneut einer Mehrentnahme von 0.2Ah entspricht.

Zyklus 4

Bild 9 zeigt die Ladekurve dieses Zyklus. Nach ungefähr 1:06h ist die Spannung auf 13.7V angestiegen und die Akkumatik regelt nach. Insgesamt wurden 7.1Ah geladen. Ein erneuter, geringer Anstieg.

Bild 10 zeigt wieder die Entladekurve. Bei run 1:56h und ca. 4.7Ah ist der Regelpunkt erreicht. Insgesamt wurden ca. 6.2Ah entnommen. Der geringe Anstieg konnte also wieder entnommen werden.

Zyklus 5

Bild 11 zeigt die Ladekurve. Wieder der Regelpunkt bei 1:06h. Am Ende sind wieder ca. 7.1Ah geladen. Erstmals keine weitere Erhöhung!

Bild 12 zeigt die zugehörige Entladung. Hier ist klar zu sehen: Eine Verschlechterung! Noch vor 1:56h muss die Akkumatik regeln. Insgesamt wurden nur 6.1Ah entnommen. Ein kleines Minus dieses mal.

Zyklus 6

Bild 13 zeigt die Ladekurve. Bei 1:06h wird wieder geregelt. Und am Ende sind es wieder ca. 7.1Ah. Wieder keine Erhöhung. Ich denke das Limit ist erreicht.

Fortsetzung folgt…leider nicht mehr!

Leider hat während der nächsten Zyklen die Batterie den Geist aufgegeben. Ein Starterakku den ich als Ersatz nehmen wollte hat dann auch nach einem Zyklus das zeitliche gesegnet. Ich kann leider nicht sagen ob das mit dem Megapulse zusammenhängt oder nicht. Ich für meinen Teil habe die Experiemente abgebrochen und das Gerät zurück gegeben.