Batterie-Lexikon / Glossar G
Gasung
Die Gasung ist eine Folge der Elektrolyse von Wasser. Wenn eine Batterie geladen wird, wird in einer chemischen Reaktion das Bleisulfat in Blei und Bleidioxid zurückverwandelt. Sobald die Batterie jedoch fast vollständig geladen ist oder die Ladespannung einen bestimmten Wert überschreitet (die sogenannte "Gasungsspannung"), kann der zugeführte elektrische Strom nicht mehr vollständig für die Umwandlung der aktiven Materialien genutzt werden. Stattdessen wird die überschüssige Energie genutzt, um die Wassermoleküle im Elektrolyten, der wässrigen Schwefelsäure, in ihre Bestandteile zu zerlegen:
- An der positiven Elektrode: Es entsteht Sauerstoff ().
- An der negativen Elektrode: Es entsteht Wasserstoff ().
Konsequenzen der Gasung:
- Wasserverlust: Da Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird, geht es dem Elektrolyten verloren. Dies führt zu einem Absinken des Elektrolytstands in einer Naßbatterie; daher das Nachfüllen von destilliertem Wasser.
- Knallgasbildung: Die freigesetzten Gase Wasserstoff und Sauerstoff bilden in bestimmten Mischungsverhältnissen sogenanntes Knallgas.
- Korrosion und Schäden: Die entweichenden Gase können auch feinste Schwefelsäurepartikel (Säurenebel) mit sich führen, die zu Korrosion an den Batteriepolen, Verbindern und anderen Metallteilen in der Umgebung führen können.
- Ineffizienz: Die Energie, die für die Elektrolyse von Wasser aufgewendet wird, geht als Wärme und Gas verloren.
- Elektrolytschichtung (Säurestratifikation): Bei Nassbatterien kann kontrollierte Gasung dazu beitragen, den Elektrolyten zu mischen und eine Schichtung der Säure zu verhindern.
Gasungsspannung
Hier spricht man von der elektrische Spannung, bei der in einer Bleibatterie die elektrolytische Zersetzung von Wasser beginnt. Dabei entstehen Wasserstoff und Sauerstoff, also Knallgas. Die Gasungsspannung liegt bei etwa 2,4V pro Zelle, d.h.be 14,4V proi 12V-Batterie.
Gebrauchsdauererwartung
s. Batteriealterung und Design Life
Gel-Batterie / Gelbatterie
Eine Gelbatterie ist eine spezielle Bleiakku-Type und gehört zur Kategorie der VRLA-Batterien (Valve Regulated Lead Acid Battery). Der Elektrolyt ist nicht flüssig, sondern durch die Zugabe von Kieselsäure in eine gelartige Masse umgewandelt.
Die Gel-Technologie bietet gegenüber den herkömmlichen Nassbatterien und auch den AGM-Batterien Vorteile:
- Auslaufsicherheit: Durch das Gel kann keine Säure auslaufen, selbst bei Beschädigung des Gehäuses oder beim Kippen der Batterie. Dies ermöglicht typenabhängig eine flexible Einbaulage (z.B. liegend, allerdings nicht kopfüber).
- Hohe Zyklenfestigkeit: Gelbatterien sind robust gegenüber tiefen Entladungen und eignen sich daher auch für zyklische Anwendungen, bei denen die Batterie regelmäßig entladen und wieder aufgeladen wird..
- Geringe Selbstentladung: Sie halten ihre Ladung über längere Zeiträume besser als Nassbatterien.
- Vibrations- und Stoßfestigkeit: Der gelartige Elektrolyt schützt die Platten und macht die Batterie unempfindlicher gegenüber Vibrationen und Erschütterungen.
- Temperaturtoleranz: Gelbatterien sind oft widerstandsfähiger gegenüber extremen Temperaturen als andere Bleibatterietypen, insbesondere bei Hitze. Die Säureschichtung, ein Problem bei Nassbatterien, wird durch das Gel ebenfalls vermieden.
Gleichstrom (DC)
Direct Current, kurz DC, oder Gleichstrom ist eine Form von elektrischem Strom, bei der die Stromrichtung konstant bleibt, also immer in dieselbe Richtung fließt. Im Gegensatz dazu ändert sich beim Wechselstrom (AC) die Richtung periodisch.
Charakteristsich Gleichstrom ist:
- Stromfluss: Immer vom Pluspol zum Minuspol (technisch gesehen)
- Spannung: Bleibt konstant über die Zeit
- Frequenz: 0 Hz – keine Richtungsänderung
- Stromquelle: Batterien, Akkus, Solarzellen, Gleichrichter
GroE-Batterie
Batterien mit Großoberflächen-Elektroden. GroE-Batterien sind offene, wartungsarme Blei-Säure-Batterien (Flüssigelektrolyt-Batterien), die speziell für stationäre Anwendungen mit hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und die Fähigkeit, hohe Ströme über kurze und lange Entladezeiten zu liefern, konzipiert sind. Sie sind meist als 2V-Einzelzellen erhältlich, die zu größeren Batteriebänken zusammengeschaltet werden. Eingesetzt werden diese z.B. in Kraftwerken, Schaltanlagen und USV-Systemen. Bei Exide heißt die Baureihe Classic GroE und bei Hoppecke grid | power V X (Baureihe GroE).
GuG - gefüllt und geladen
Früher wurden Nassbatterien (insbesondere ältere oder sehr große OPzS-Zellen für stationäre Anwendungen) ungefüllt und ungeladen transportiert. Die Befüllung mit Säure und eine erste Initialladung (Formierungsladung) musste dann erst vor Ort beim Kunden durchgeführt werden. Dies war aufwendig, erforderte Fachkenntnisse und war aus Sicherheitsgründen (Umgang mit Säure) kritisch. Heute findet man solche Lösungen als ungefüllt und trocken vorgeladen im Bereich Motorrad-Batterien oder als Sonderlösung bei großen Industriebatterien. I.d.R. werden Batterien heute nur noch gefüllt und geladen (GuG) ausgeliefert.