Batterie-Lexikon / Glossar S
S100 - Exide Powerfit S100 / Sonnenschein AGM
Die Exide Powerfit S100 Baureihe ist eine spezifische Produktserie von ventilregulierten Blei-Säure-Batterien (VRLA), die die AGM-Technologie (Absorbent Glass Mat) nutzen. Sie sind von Exide als universelle Allround-Batterien für den allgemeinen Einsatz konzipiert, insbesondere für Anwendungen, die eine zuverlässige Stromversorgung bei Netzausfall erfordern. Es handelt sich hier um Bleibatterien mit einem Design Life von 10-12 Jahren.S300 - Exide / Sonnenschein AGM Powerfit S300
Exide A300 ist eine Bezeichnung für die AGM-Baureihe dieses Herstellers. Diese Akkumulatoren werden meist als stationäre Bleibatterie verwendet. Sie wird häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt und ist für ihre hohe Kapazität und Langlebigkeit bekannt. Einige Typen dieser Baureihe sind vom VdS zertifiziert. Exide ist der Hersteller dieser Batterie und S300 bezieht sich auf eine spezifische Modellreihe mit bestimmten technischen Eigenschaften.Die Batterien sind als 6V-Blöcke und als 12V-Batterieblöcke verfügbar. Der Kapazitätasbereich reicht von 4,5Ah bis 38Ah, jeweils C20 bei 1,75V/Z bei 25°C. Weitere technische Daten (Stromstärke und Leistung) können wir auf Anfrage zur Verfügung stellen.SAN-Gehäuse
SAN ist ein thermoplastischer Kunststoff, der sich gut verarbeiten lässt und in der Batterietechnik wegen seiner elektrolytischen Verträglichkeit geschätzt wird. SAN steht für Styrol-Acrylnitril (SAN).Eigenschaften von SAN-Gehäusen
- Hohe mechanische Stabilität – widerstandsfähig gegen Stöße und Vibrationen
- Gute chemische Beständigkeit – resistent gegenüber Säuren und Elektrolyten
- Temperaturbeständig – geeignet für Einsatzbereiche von ca. –20 °C bis +50 °C
- Flammhemmend möglich – optional nach UL 94 V-0 klassifiziert
- Formstabil – ideal für präzise Zellmontage und langlebige Dichtungen
Typische Verwendung
- In VRLA-Gel- und AGM-Batterien (z. B. Exide Sonnenschein A600-Serie)
- Für stationäre Anwendungen wie USV, Telekom, Bahntechnik, Solarspeicher
- Als Alternative zu ABS-Gehäusen, je nach thermischer und mechanischer Anforderung
Säuredichte
Die Säuredichte, auch Elektrolytdichte genannt, ist ein zentraler Messwert für den Ladezustand und die Funktionsfähigkeit einer Bleibatterie. Diese kann eine AGM-, Gel- oder eine Nassbatterie sein. Letztere arbeiten mit flüssigem Schwefelsäure-Elektrolyt. Sie gibt das Verhältnis der Masse von Schwefelsäure zur Masse von Wasser an und wird typischerweise in g/cm³ gemessen.
Ein vollgeladener Bleiakku weist eine Säuredichte von etwa 1,28 g/cm³ auf. Bei teilentladenem Zustand sinkt dieser Wert bis auf ca. 1,10–1,12 g/cm³, was auf eine geringe Konzentration von H₂SO₄ im Elektrolyten hinweist. Die Säuredichte ist damit ein Indikator für die chemische Reaktion zwischen Bleioxid, Bleimetall und Schwefelsäure, die beim Lade- und Entladevorgang stattfindet.
Wichtig ist: Die Säuredichte in AGM-Batterien oder Gel-Batterien zu bestimmen ist ungleich schwieriger, da der Elektrolyt im Glas-Faser-Vlies bei dem AGM-Akku bzw. in der Gelmasse bei der Gel-Batterie gebunden ist.
Die Messung der Säuredichte erfolgt über ein Hydrometer oder ein Aräometer. Sie ierfolgt im Rahmen einer Wartung von Naßbatterien (Batteriezellen oder Batterieblöcken) oder im Rahmen einer Reklamation, Fehleranalyse oder Diagnose. Eine zu geringe Säuredichte kann zu Sulfatierung, Leistungsabfall, Kapazitätsverlust oder Tiefentladung führen.
Wichtig sind auch die Temperaturkompensation, die regelmäßige Kontrolle, sowie die Einhaltung optimaler Ladespannung und Ladekennlinie, um die Lebensdauer der Batterie zu maximieren.
Säureschichtung
Säureschichtung (engl. Acid Stratification oder Electrolyte Stratification) ist ein Phänomen, das bei Nassbatterien auftritt. Kurz: Es handelt sich um eine ungleichmäßige Verteilung von Schwefelsäure im Elektrolyten (wässrige Schwefelsäure = Mischung aus Schwefelsäure und Wasser) einer Batteriezelle. Wann kann Säureschichtung auftreten?
- Bei langen Standzeiten oder Lagerung von Batterien: Die Säure setzt sich auf Grund des spezifischen Gewichtes in der Batterie ab.
- Bei Regelmäßiger Teilladezustand (Partial State of Charge - PSOC): Eine Batterie wird teilentladen und nicht vollständig mit Gasung geladen
- Bei fehlende Gasung während der Ladung: Eine kontrollierte Gasung führt durch aufsteigende Gasblasen zum Vermischen des Elektrolyten. Erfolgt diese nicht, kann Säureschichtung entstehen
- Bei zu niedriger Ladespannung: Eine zu niedrige Ladespannung kann dazu führen, dass die Batterie nie vollständig geladen wird und somit keine ausreichende Gasung für die Durchmischung stattfindet.
Die Folgen von Säureschichtung sind:
- Verlust an Kapazität und Leistung
- Vorzeitige Sulfatierung
- Geringere Lebensdauer.
Säurewanne / Elektrolytwanne
s. Elektrolytwanne
Scheinleistung
Scheinleistung in USV-Anlagen bezieht sich auf die gesamte elektrische Leistung, die eine USV liefern kann und wird in Voltampere (VA) gemessen. Sie setzt sich aus der Wirkleistung (in Watt), die tatsächlich in Arbeit umgewandelt wird, und der Blindleistung zusammen. Letztere fließt zwar im Stromkreis, wird aber nicht in Arbeit umgewandelt, sondern verursacht Verluste.
Schutzmaßnahmen
Bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und unter Beachtung der GEBRAUCHSANWEISUNGEN geht von Blei-Säure-Batterien direkt keine besondere Gefährdung aus. Analoges gilt für NiCd-Batterien, die mit Lauge als Elekrolyt arbeiten. Im Weiteren wird Bezug auf Blei-Säure-Batterien genommen. Blei-Säure-Batterien
- enthalten ein Elektrolyt aus verdünnter Schwefelsäure. Schwefelsäure kann schwere Verätzungen hervorrufen.
- entwickeln beim Laden oder während des Betriebes Wasserstoffgas und Sauerstoff. Daraus kann Knallgas entstehen, was zu einer explosiven Mischung führen kann.
- enthalten eine beträchtliche Energiemenge, die ab einer bestimmten Nennspannung sehr gefährlich sein kann.
Kurzschlüsse, Elektrolytaustritt, unsachgemäße Ladung und physische Gefahren sind somit die wichtigsten Argumente für eine erforderliche und gute persönliche Schutzausrstung. Dazu gehören:
- Schutzbrille,
- Gummi- oder PVC-Handschuhe,
- säurefeste Kleidung,
- Sicherheitsschuhe
Sekundärbatterie
Eine Sekundärbatterie, d.h. ein Akkumulator oder kurz Akku ist ein elektrochemischer Energiespeicher, der wiederaufladbar ist. Das Gegenstück ist eine nicht-wiederaufladbare Primärbatterie oder Primärzelle. Primär- vs. Sekundärbatterie
| Merkmal | Primärbatterie | Sekundärbatterie |
|---|---|---|
| Wiederaufladbarkeit | Nicht wiederaufladbar | Wiederaufladbar |
| Nutzung | Einmalige Entladung | Mehrfache Lade-/Entladezyklen |
| Anschaffungskosten | Günstig | Teurer in der Anschaffung |
| Nachhaltigkeit | Weniger nachhaltig | Umweltfreundlicher durch Wiederverwendung |
| Energiedichte | Oft höher | Variiert je nach Typ |
| Chemische Systeme | Zink-Kohle, Alkali-Mangan, Lithium | Blei-Säure, NiCd, NiMH, Li-Ion, LiFePO₄, etc. |
| Einsatzbereiche | Fernbedienungen, Uhren, Messgeräte, u.v.m. | mobile Anwendungen stationäre Anwendungen Smartphones, Laptops, Energiespeicher, USV |
| Sicherheitsaspekte | Geringes Risiko | Höheres Risiko bei falscher Handhabung |
Selbstentladung
Selbstentladung bezeichnet den Verlust elektrischer Energie in einer Batterie oder einem Akkumulator ohne äußere Belastung. Das bedeutet, auch wenn kein Verbraucher angeschlossen ist, entlädt sich die Batterie durch interne chemische Reaktionen. Die Geschwindigkeit der Selbstentladung hängt vom Batterietyp, der Temperatur und dem Alter der Batterie ab.Selbstentladungsrate verschiedener Batterietypen
| Batterietyp | Selbstentladung | Zeitraum | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Alkali-Mangan (Alkaline) | ca. 6 % | pro Jahr | Gängige Einwegbatterie mit guter Lagerfähigkeit |
| Zink-Braunstein (Zink-Kohle) | 7–10 % | pro Jahr | Klassische Einwegbatterie, mäßige Lagerfähigkeit |
| Blei-Säure | 4–6 % | pro Monat | Hohe Selbstentladung, regelmäßige Wartung nötig |
| Nickel-Cadmium (NiCd) | ca. 20 % | pro Monat | Robust, aber hohe Selbstentladung |
| Nickel-Metallhydrid (NiMH) | ca. 25 % | pro Monat | Noch höhere Selbstentladung, außer bei LSD-Typen |
| LSD-NiMH (Low Self Discharge) | 1–3 % | pro Monat | Verbesserte Version deutlich geringerer Entladung |
| Lithium-Ionen (Li-Ion) | ca. 4 % | pro Monat | Gute Lagerfähigkeit, empfindlich gegenüber Temperatur |
| LiFePO₄ (Lithium-Eisenphosphat) | 1–3 % | pro Monat | Sehr geringe Selbstentladung, ideal für Langzeitlagerung |
Separator
Ein Separator ist eine dünnes, poröses Material innerhalb einer Batterie, das zwischen der positiven Elektrode (Kathode) und der negativen Elektrode (Anode) sich befindet. Seine Hauptfunktion ist, einen Kurzschluß zu verhindern, indem er die Elektroden räumlich und elektrisch trennt, während gleichzeitig der Ionenaustausch ermöglicht wird. Eigenschaften und Funktionen eines Separators
| Merkmal | Beschreibung |
|---|---|
| Ionendurchlässigkeit | Ermöglicht den Fluss von Ionen Ist Voraussetzung für Lade- & Entladevorgänge |
| Elektrolytaufnahme | Viele Separatoren nehmen Elektrolyt auf |
| Materialien | Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Glasfaser, Keramik, Vliesstoffe |
| Temperaturverhalten | Moderne Separatoren schließen bei Überhitzung ihre Poren Schutz vor thermischem Durchgehen |
| Mechanische Stabilität | Sie müssen dünn und robust sein geringe Innenwiderstände, hohe Energiedichte |
| Sicherheit | Verhindert direkten Kontakt der Elektroden Dient zum Schutz vor Kurzschluss und Überhitzung |
Serienschaltung
Bei einer Serienschaltung, auch Reihenschaltung genannt, werden mehrere Batterien so miteinander verbunden, dass sich ihre Spannungen addieren, während die Kapazität gleich bleibt. Das bedeutet: Der Pluspol einer Batterie wird mit dem Minuspol der nächsten verbunden und so weiter. Wichtig ist: Alle Batterien sollten identisch sein:- gleicher Batterietyp,
- gleiche Spannung,
- gleiche Kapazität,
- gleicher Ladezustand,
- gleiches Alter,
Sicherheitsbeleuchtung
Der Begriff Sicherheitsbeleuchtung gehört zu dem Oberbegriff Notbeleuchtung. Mit der Sicherheitsbeleuchtung soll das gefahrlose Verlassen eines Raumes oder Gebäudes im Notfall ermöglicht werden. Sie soll Panik verhindern und sicherstellen, dass Personen sich orientieren und den nächsten sicheren Bereich oder Fluchtweg finden können, um in Sicherheit zu gelangen. Die Sicherheitsbeleuchtung bezieht allerdings nicht nur auf die Räumlichkeiten eines Gebäudes, sondern auch auf den Außenbereich, inkl. von Sammelpunkten mit den Wegen dorhin. Somit sind Bestandteil:
- die Beleuchtung von Flucht- und Rettungswegen, also von Wegen selbst unter Berücksichtigung von Wegänderungen / Richtungsänderungen und möglichen Hindernissen oder Treppen / Stufen zu Ausgängen eines Gebäudes bis hin zu Sammelpunkten außerhalb..
- Kennzeichnung von Rettungswegzeichen: Beleuchtet oder hinterleuchtet grüne Notausgangsschilder und Richtungsweiser.
- Beleuchtung von Sicherheitseinrichtungen: Macht die Standorte von Feuerlöschern, Erste-Hilfe-Einrichtungen oder Brandmeldern sichtbar.
- Antipanikbeleuchtung: In großen Räumen oder Hallen ohne definierte Fluchtwege soll sie eine Massenpanik vermeiden, indem sie eine Grundhelligkeit erzeugt, die die Orientierung und das sichere Erreichen von Fluchtwegen ermöglicht.
- Sicherheitsbeleuchtung für Arbeitsplätze mit besonderer Gefährdung: An Arbeitsplätzen, wo ein plötzlicher Lichtausfall besondere Gefahren birgt (z.B. Labore mit gefährlichen Substanzen, Produktionsbereiche mit laufenden Maschinen, elektrische Betriebsräume), ermöglicht sie das sichere Beenden von Prozessen oder das gefahrlose Verlassen des Arbeitsplatzes.
Sicherheitsleuchten
Sicherheitsleuchten sind spezielle Beleuchtungseinrichtungen, die Teil der Sicherheitsbeleuchtung in Gebäuden und Anlagen sind. Mit Sicherheitsleuchten soll im Notfall erreicht werden:
Grober Überblick der Begrifflichkeiten
- Vermeidung von Panik
- Sicherstellung der Orientierung
- Beleuchtung von Flucht- und Rettungswegen
- Kennzeichnung von Notausgängen und Erste-Hilfe-Einrichtungen
- Ermöglichung von Rettungsmaßnahmen und Brandbekämpfung
Grober Überblick der Begrifflichkeiten
| Leuchtenart | Zweck | Besonderheiten | Stromversorgung |
|---|---|---|---|
| Notleuchten | Allgemeine Beleuchtung bei Netzausfall | Aktiv bei Stromausfall, oft Teil von Sicherheitsbeleuchtung | Zentralbatterie, Einzelbatterie |
| Sicherheitsleuchten | Teil der Notbeleuchtung Gesamtsystem zur Sicherstellung von Sicherheit im Ernstfall | Überbegriff für Fluchtweg-, Rettungszeichen- und Antipanikleuchten | Kombination verschiedener Versorgungsarten |
| Fluchtwegeleuchten | Teil der Sicherheitsbeleuchtung Ausleuchtung von Flucht- und Rettungswegen | Mind. 1 Lux Beleuchtungsstärke auf dem Fluchtweg gemäß DIN EN 1838 | Häufig Einzelbatterie oder zentral versorgt |
| Rettungswegeleuchten | Teil der Sicherheitsbeleuchtung Kennzeichnung und Beleuchtung von Rettungswegen | Kombiniert Zeichen- und Lichtfunktion; oft mit Piktogramm | Einzelbatterie oder Zentralbatteriesysteme |
| Antipanikleuchten | Teil der Notbeleuchtung Verhinderung von Panik in großen Räumen | Flächenbeleuchtung zur Orientierung; mind. 0,5 Lux im zentralen Bereich | Zentralbatterie oder Gruppenbatterie |
| Zentralbatterieleuchten | umgesetzt durch Beleuchtung mittels zentrale Batterieanlage | Unabhängig vom Stromnetz; zentrale Installation mit Selbsttestfunktion | Zentralbatterie oder Gruppenbatterie |
| Einzelbatterieleuchten | umgesetzt durch Beleuchtung mittels integrierter Akkus | Unabhängig vom Stromnetz; einfach installierbar; mit Selbsttestfunktion | Integrierte Batterie, wartungsarm |
SoC - State of Charge
State of Charge, beschreibt den Ladezustand einer Batterie, kurz: SOC . Es handelt sich um eine Kennzahl, die angibt, wie viel Energie aktuell im Akku im Verhältnis zur maximalen Kapazität gespeichert ist .Sprinter - Exide
Sprinter bezeichnet Produktreihen von bleibatterien des Herstellers Exide Technologies, die enthalten:- 6V Blöcken, Sprinter P,
- 12V Blöcken, Sprinter XP,
- 6V Frontterminal-Batterien, Sprinter XP FT, und
- 12V Frontterminal-Batterien, Sprinter XP FT.
StandBy
Befindet sich eine Batterie / ein Bleiakku im StandBy-Modus bedeutet dies, dass die Batterie mit Erhaltungsladespannung in 100 % Ladezustand gehalten wird. Wenn die Hauptversorgung einer Anwendung versagt, werden alle angeschlossenen Verbraucher sofort mit Batteriestrom versorgt. Man spricht auch von einer STANDBY-Anwendung oder einem Betrieb unter Schwebeladung. Die Erhaltungsladespannung gewährleistet den korrekten Stromfluss, um Selbstentladung auszugleichen. Eine typische Anwendung für ein Industriebatteriesystem ist z.B. eine Alarmanlage oder auch unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV).Starkladung
Mit Starkladung, Boost-Ladung oder Schnellladung bezeichnet man ein Ladeverfahren für Batterien, bei dem die Batterie für eine bestimmte Zeit mit einer höheren Spannung als der normalen Erhaltungsladespannung und/oder einem höheren Strom als dem üblichen Ladestrom geladen wird. Dabei soll-
bei teilgeladenen Batterien eine schnelle Einsatzbereitschaft (Schnellladung) wiederhergestellt werden
-
Säureschichtung bei Naßbatterien vermieden oder beseitigt werden
-
sulfatierten Bleibatterien regeneriert werden
-
bei einer tiefentladenen Bleibatterie die Spannung wieder angehoben werden, sodaß ein normales Laden wieder möglich ist
Sulfatierung
Sulfatierung ist ein chemischer Prozess, der bei Blei-Säure-Batterien auftritt und einer der Hauptgründe für deren vorzeitigen Ausfall ist. Es handelt sich um die Bildung von Bleisulfat-Kristallen (PbSO4) auf den Bleiplatten der Batterie.Möglichkeiten der Sulfatierung
| Sulfatierungsart | Ursache | Folgen | Reversibilität |
|---|---|---|---|
| Weiche Sulfatierung | Teilentladung, kurze Lagerung | Leichte Kristallbildung, reduzierte Kapazität | meist reversibel durch Laden |
| Harte Sulfatierung | Tiefentladung über längere Zeit | Große Kristalle, dauerhaft reduzierte Leistung | schwer reversibel |
| Lagerungs-Sulfatierung | Entladene Batterie bleibt lange ungenutzt gelagert | Kristallwachstum, erhöhter Innenwiderstand | teilweise reversibel |
| Temperaturbedingte Sulfatierung | Lagerung bei hohen Temperaturen | Schnellere Kristallbildung, beschleunigte Alterung | meist irreversibel |
| Unterladung im Betrieb | Batterie wird nie vollständig geladen | Akkumulierte Kristalle, schleichender Kapazitätsverlust | reversibel bei früher Erkennung |
| Überladung mit Gasung | Zu hohe Ladespannung über längere Zeit | Elektrolytverlust, Kristallbildung durch Austrocknung | irreversibel bei Zellschäden |