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TECHNISCHER HINTERGRUND

Die Batterie als Stromquelle

Das Prinzip der Bleisäure-Batterie

Eine Batterie ist eine Vorrichtung, die elek-

trische Energie in Form von chemischer

Energie speichert. Bei Bedarf wird die

Energie erneut als elektrischer Strom für

Gleichstrom-Verbraucher, wie Beleuchtung

und Anlassmotoren, freigegeben. Eine Bat-

terie besteht aus mehreren galvanischen

Zellen mit einer Spannung von jeweils

2 V. Für eine 12 V-Batterie werden 6 Zellen

reihenweise miteinander verbunden und

in einem Gehäuse untergebracht. Zur

Erreichung von 24 V werden also zwei

12 V-Batterien in Reihe geschaltet. Jede

Zelle verfügt über positive Bleioxidplatten

und negative Bleimetallplatten. Außerdem

enthält sie einen aus Wasser und Schwe-

felsäure bestehenden Elektrolyt. Während

des Entladevorgangs wird das Bleioxid auf

den Bleiplatten in Bleisulfat umgewandelt.

Der Säuregrad sinkt, weil für diesen

Prozess Schwefelsäure benötigt wird.

eine externe Stromquelle – wie ein Bat

Zum Wiederaufladen der Batterie muss

-

terieladegerät, eine Lichtmaschine oder

ein Solarpanel – mit einer Spannung

von ungefähr 2,4 V/Zelle angeschlossen

werden. Das Bleisulfat wird dann wieder

in Blei und Bleioxid zurückverwandelt und

der Schwefelsäuregehalt steigt wieder an.

Die Ladespannung wird begrenzt, um die

zu vermeiden. Bei einer Ladespannung

Freigabe von übermäßig viel Wasserstoff

von mehr als 2,4 Volt pro Zelle wird zum

das mit dem Sauerstoff in der Luft eine

Beispiel viel Wasserstoffgas freigegeben,

hoch explosive Mischung bilden kann.

Die Obergrenze für die Ladespannung bei

einer 12 V-Batterie beträgt 14,4 V und der

entsprechende Wert für eine 24 V-Batterie

beträgt 28,8 V bei 20 °C. Das Verhältnis

zwischen dem Ladezustand einer Batterie

Schwefelsäure

und dem spezifischen Gewicht der Wasser-/

-Mischung lautet wie folgt:

Verschiedene Batterietypen – im Hinblick

auf die Dicke und die Anzahl der Platten

pro Zelle – eignen sich für verschiedene

Anwendungen. Der maximale Strom, der

geliefert werden kann, wird durch die

Die Anzahl der Entlade

Plattenoberfläche insgesamt festgelegt.

- und Wiederau-

– hängt von der Dicke der Platten ab. Eine

fladevorgänge – die Anzahl der Zyklen

Batterie kann entweder viele dünne Plat-

ten oder ein paar dicke aufweisen.

Die Startbatterie

Eine Startbatterie hat viele dünne Platten

pro Zelle und deshalb eine große Platteno-

deshalb für die Bereitstellung von hohem

berfläche insgesamt. Dieser Batterietyp ist

Strom über einen kurzen Zeitraum beson-

ders gut geeignet. Die Anzahl, wie oft eine

Startbatterie stark entladen werden kann,

ist auf ungefähr 50-80 begrenzt. Da der

Start des Motors jedoch nur eine geringe

Menge der gespeicherten Energie (ungefähr

0,01 %) verbraucht, hält die Batterie viele

Jahre. Dieser Batterietyp eignet sich nicht

für den zyklischen Gebrauch als Service-

Batterie.

Prozentsatz

der Ladung

Batterie-

spannung

Gewicht

Prozentsatz

der Entladung

0 %

11.64 V

1.100

± 100 %

20 %

11.88 V

1.140

± 80 %

40 %

12.09 V

1.175

± 60 %

60 %

12.30 V

1.210

± 40 %

80 %

12.51 V

1.245

± 20 %

100 %

12.72 V

1.280

0 %

Es gibt verschiedene Arten wiederauf-

ladbarer Batterien. Der gebräuchlichste

Typ ist die Bleisäurebatterie. Weniger

bekannt ist die Nickel-Cadmium

in alten Notstromsystemen vorzufinden

(NiCad)-Batterie, die immer noch häufig

ist. Aufgrund der hohen Ladespannung,

die eine NiCad-Batterie benötigt, und

der Tatsache, dass sie sehr umwelt-

schädlich sind, eignen sich diese

Batterien nicht für den Einsatz an

Bord eines Schiffs oder Pkws/Lkws.

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