Batterie-Lexikon / Glossar  I & J

 

IATA DGR, Klausel A67

(auch bekannt als Special Provision A67) regelt den Transport von nicht auslaufenden Nassbatterien (z. B. AGM- oder Gel-Bleiakkus) im Luftverkehr. Sie besagt, dass solche Batterien nicht als Gefahrgut gelten, wenn bestimmte technische Bedingungen erfüllt sind.

• Batterien müssen als „non-spillable“ (nicht auslaufend) gekennzeichnet sein
• Sie dürfen keine freie Flüssigkeit enthalten, auch bei Beschädigung
• Sie müssen Vibrations- und Drucktests bestehen:
  • Vibrationstest: Frequenzbereich 10–55 Hz, 3 Achsen, je 95 Minuten
  • Drucktest: 6 Stunden bei 88 kPa Druckdifferenz in 3 Positionen
• Die Batterie darf bei 55 °C keine Flüssigkeit verlieren
• Bei Lufttransport muss auf dem Luftfrachtbrief (AWB) vermerkt sein: → „Not Restricted – Special Provision A67“

• Batterien, die A67 erfüllen, dürfen ohne Gefahrgutdeklaration versendet werden
• Sie gelten als „nicht eingeschränkt“ (Not Restricted) im Sinne der IATA-DGR
• Erleichtert den Versand von z. B. USV-Batterien, Rollstuhlakkus, Solarakkus

 

IEC 60896-21/22

Industriebatterie

Innenwiderstand

Der Innenwiderstand (Ri) einer Batterie ist der elektrische Widerstand, den die internen Komponenten der Batterie dem Stromfluss entgegensetzen. Es handelt sich nicht um ein physisch sichtbares Bauteil, sondern um eine Eigenschaft, die sich aus der Summe aller Widerstände im Inneren der Zelle oder des Akkus ergibt. Diese sind:

• Ohmscher Widerstand: Dies ist der rein elektrische Widerstand der Materialien, aus denen die Batterie besteht:
  • Elektrodenmaterial: Der Widerstand der positiven und negativen Platten.
  • Elektrolyt: Der Widerstand, den die Ionen beim Transport durch den Elektrolyten erfahren.
  • Separatoren: Der Widerstand des Materials, das die Elektroden trennt.
  • Ableiter und Pole: Der elektrische Widerstand der internen und externen Verbindungen.
• Elektrochemischer Widerstand (Polarisationswiderstand): Dieser Widerstand entsteht durch die langsameren Prozesse der elektrochemischen Reaktionen an den Elektrodenoberflächen und den Transport der Reaktionspartner (Ionen) im Elektrolyten. Er ist oft abhängig vom Ladezustand, der Temperatur und der Stromstärke.

Der Innenwiderstand ist eine der wichtigsten Kenngrößen für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit, Effizienz und des Gesundheitszustands einer Batterie.

• Ein hoher Innenwiderstand führt zu einem starken Spannungsabfall bei Belastung, was dazu führen kann, dass das angeschlossene Gerät nicht funktioniert oder sich abschaltet, obwohl die Batterie noch Energie gespeichert hat.
• Ein hoher Innenwiderstand führt zu einer stärkeren Erwärmung der Batterie bei Ladung (schlechtere Ladeeffizienz) und Entladung. Mehr Energie geht als Wärme verloren und kann die Lebensdauer der Batterie im Alterungsprozesse beschleunigen.
• Für Anwendungen, die hohe Startströme (z.B. bei Starterbatterien von Autos) oder hohe kurzzeitige Leistungsabgaben (z.B. bei USV-Batterien) erfordern, ist ein niedriger Innenwiderstand absolut entscheidend.
• Die Messung des Innenwiderstands ist eine Methode, um den Gesundheitszustand (State of Health - SOH) einer Batterie zu beurteilen und ihren Alterungszustand zu überwachen.

 

I-, U-,I/U, IUoU-Kennlinien

• I-Kennlinie (Konstantstromladung - CC = Constant Current):
  • Das Ladegerät liefert einen konstanten Strom (I).
  • Die Spannung an der Batterie steigt dabei allmählich an, bis die Ladeendspannung erreicht ist.
  • Vorteil: Schnelle Ladung in der Anfangsphase.
  • Nachteil: Ohne Begrenzung der Spannung könnte die Batterie überladen werden und Schaden nehmen (Überhitzung, Gasung).
• U-Kennlinie (Konstantspannungsladung - CV = Constant Voltage):
  • Das Ladegerät hält die Spannung (U) an der Batterie konstant auf einem bestimmten Wert (der Ladeendspannung).
  • Der Ladestrom passt sich dabei automatisch an und nimmt mit zunehmendem Ladezustand der Batterie ab, bis sie voll ist und nur noch ein sehr geringer Strom fließt.
  • Vorteil: Schont die Batterie vor Überladung, da die Spannung begrenzt ist.
  • Nachteil: Bei tiefentladenen Batterien kann der anfängliche Strom sehr hoch sein, was die Batterie belasten kann.
• IU-Kennlinie:
  • Dies ist eine der häufigsten und empfohlenen Ladekennlinien für Bleibatterien.
  • Sie kombiniert die Vorteile der I- und U-Kennlinie:
    • I-Phase: Zunächst wird mit konstantem Strom (I) geladen, um die Batterie schnell aufzuladen.
    • U-Phase: Sobald die Batterie eine bestimmte Spannung (U) (die Ladeendspannung) erreicht hat, schaltet das Ladegerät auf Konstantspannung um. Der Strom nimmt nun kontinuierlich ab, bis die Batterie voll ist.
  • Vorteil: Schnelle und gleichzeitig schonende Ladung.
• IUoU-Kennlinie (und weitere Varianten wie IUIa, IUoUo, IUoUoU):
  • Dies ist eine mehrstufige Ladekennlinie, die noch komplexere und batterie-schonendere Ladevorgänge ermöglicht, insbesondere für Bleibatterien:
    • I-Phase: Konstantstrom bis zur Hauptladespannung (U1).
    • U1-Phase: Konstantspannung (Hauptladung), bis der Ladestrom unter einen bestimmten Wert fällt oder eine bestimmte Zeit abgelaufen ist.
    • o-Phase (optional): Eine kurze Pause oder Messphase.
    • U2-Phase: Absenkung der Spannung auf eine niedrigere Erhaltungsladespannung (U2). Dies dient dazu, die Batterie voll geladen zu halten und der Selbstentladung entgegenzuwirken, ohne sie zu überladen oder übermäßig Gasung zu verursachen (Float-Betrieb).
  • Vorteil: Optimale Ladung und Pflege der Batterie für maximale Lebensdauer, insbesondere bei Dauerladung oder Pufferbetrieb.