Startseite » V

Man spricht vom Verschlammen einer Bleibatterie, wenn sich abgelöstes aktives Material von den Elektrodenplatten am Boden des Batteriegehäuses ansammelt und dort eine leitfähige "Schlammschicht" bildet. Dieser Vorgang ist ein normaler Alterungsprozess bei Bleibatterien, kann aber durch ungünstige Betriebsbedingungen beschleunigt werden.

Ursachen für Verschlammung

Die Verschlammung resultiert hauptsächlich aus dem Abfallen (Shedding) von aktivem Material von den Bleiplatten. Man kann faßt von einem normalen Prozeß sprechen, da dieser begünstigt wird durch:

• Lade- und Entladezyklen: Jede Ladung und Entladung führt zu Volumenänderungen des aktiven Materials auf den Platten. Insbesondere die positive Elektrode (Bleidioxid) dehnt sich beim Entladen aus und zieht sich beim Laden wieder zusammen. Diese wiederholten Ausdehnungs- und Schrumpfungsprozesse lockern das Material und führen dazu, dass sich feine Partikel ablösen.
• Tiefe Entladungen: Häufige oder zu tiefe Entladungen (Tiefentladung) verstärken die Volumenänderungen und beschleunigen das Ablösen von Material.
• Überladung: Eine zu hohe Ladespannung oder zu lange Ladezeiten können zur übermäßigen Gasbildung (Elektrolyse von Wasser) führen. Die dabei entstehenden Gasblasen können aktives Material von den Platten absprengen.
• Hohe Ströme: Sehr hohe Entlade- oder Ladeströme, insbesondere bei kalten Temperaturen, können das aktive Material belasten und somit in Mitleidenschaft ziehen.
• Vibrationen und Erschütterungen: In mobilen Anwendungen (z.B. Fahrzeuge, Gabelstapler) können starke Vibrationen das Ablösen von Material fördern.
• Herstellungsqualität: Eine minderwertige Herstellung der Gitterplatten oder eine unzureichende Haftung des aktiven Materials kann zu einer frühzeitigen Verschlammung führen.

Konsequenzen der Verschlammung:

Das Absetzen von Schlamm am Boden der Batterie hat mehrere negative Auswirkungen:

• Kapazitätsverlust: Wenn aktives Material von den Platten abfällt, steht es nicht mehr für die chemische Reaktion zur Verfügung, was zu einer dauerhaften Verringerung der nutzbaren Kapazität führt.
• Interner Kurzschluss: Der Schlamm ist leitfähig. Wenn sich genug Material angesammelt hat, kann diese Schicht so hoch werden, dass sie die Unterkanten der positiven und negativen Platten berührt. Dies führt zu einem internen Kurzschluss der Zelle, wodurch die Batterie unbrauchbar wird.
• Erhöhter Innenwiderstand: Abgelöstes Material kann sich zwischen den Platten ansammeln und den Elektrolytfluss behindern, was den Innenwiderstand der Batterie erhöht und ihre Leistungsabgabe beeinträchtigt.

Zyklenangaben bei Batterien beziehen sich in der Regel auf sogenannte Vollzyklen – also vollständige Lade- und Entladevorgänge unter Ausnutzung der gesamten nutzbaren Kapazität (unter Berücksichtigung der zulässigen Entladetiefe).  Beispiel: Wird eine Batterie von 100% Vollladung auf 20 % entladen (also, bei 80 % DoD) und wieder auf 100% geladen, spricht man von einem Vollzyklus. Die Lebensdauer der Battere wird dann beispielhaft angegeben in 1.500 Zyklen bei 80% DoD.

 

Das Volt (V) ist die Maßeinheit für elektrische Spannung – also dafür, wie stark der „elektrische Druck“ ist, der Strom durch einen Leiter treibt.