Bleiakkumulator
Bleiakku allgemein
siehe Wikipedia
https://de.wikipedia.org/wiki/Sulfatierung_(Akkumulator)
http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-124838703.html
Zyklenfestigkeit
Starterakkumulatoren sind für hohen Spitzenstrom ausgelegt und sterben bei Zyklenbetrieb sehr schnell. Das genaue Gegenteil sind Akkus mit sogenannten bzw sagenumwobenen Panzerplatten. Was genau Panzerplatten sind, ist Definitionssache.
Starterakkumulatoren werden mit 1,285 g/cm³ Säuredichte betrieben, um den geforderten Innenwiderstand zu erreichen. Traktions- bzw. Notstrombatterien haben historisch eine Säuredichte von 1,24 g/cm³.
Mittlerweile gibt es Gelbatterien und AGM-Batterien, deren Eigenschaften man gesondert betrachten muss.
Bleibatterien sind im allgemeinen wenig zyklenfest, wie diese Kurve für AGM-Batterien anschaulich zeigt:
http://blog.reimo.com/wp-content/uploads/2015/03/Ladekurve-AGM-Batterie.png
http://blog.reimo.com/wp-content/uploads/2015/03/Grafik-Zyklengebrauchsdauer.png
Peukert-Effekt
Bleiakkus werden in der Regel mit C/20 Entladung spezifiziert. Das bedeutet, ein 20-Ah-Akku wird mit 1 A Entladestrom auf Kapazität geprüft. Bleiakkus sind je nach Bauform in der Lage, sehr hohe Spitzenströme zu liefern. Allerdings sinkt die nutzbare Kapazität bei hohen Entladeströmen sehr ab.
http://dl2sch.de/graphiken/kap_temp_diagramm.jpg
Einfluss der Entladetiefe auf die Zyklenlebensdauer verschiedener Bleiakkutechnologien: https://www.oeko-energie.de/shop1/images/Solarstrom/Moll%20Zyklen%20oeko-energie.JPG
http://blog.reimo.com/wp-content/uploads/2015/03/Grafik-Entladekurve.png
Folgende Grafik habe ich bei der Recherche gefunden und mal hier gebunkert, auch wenn sie etwas am Thema vorbei geht. https://www.pedelecforum.de/forum/index.php?attachments/energietr%C3%A4ger-gewicht-jpg.191963/
Bleiakku regenerieren
Beim Regenerieren sollte man, je nach bekannter Schädigung, wie folgt vorgehen:
- Säurestand prüfen. Zellen unterhalb der Markierung bzw. ausgetrocknete Gel-Zellen mit Aqua dest. auffüllen.
- Voll laden (tief entladene Akkus langsam, also mit geringem Strom!) und längere Zeit an der Volladespannung lassen (14,4 V bei 12-V-Akkus).
- Säuredichte prüfen. Sollte für Starterakkumulatoren bei 1,285 g/cm³ liegen - ist sie höher, mit Aqua dest. verdünnen.
Wenn eine Zelle aus der Reihe fällt, und als einzige eine ganz andere Säuredichte hat, viel mehr gast, oder gar nicht gast, ist sie defekt. Dann kann man den Akku meist wegwerfen.
- Desulfator-Pulser anwenden
- Als letzte Rettung ggf. Säure tauschen, dazwischen mit Aqua dest. auswaschen
Bei Gel- oder Vlies-Akkus lohnt es sich oft, den Deckel aufzuhebeln und in die Stöpselöffnungen etwas destilliertes Wasser (mit Spitze/Pipette) zu füllen. Solche Akkus sterben oftmals durch Wassermangel. Um einen Bleiakku richtig vollzuladen, braucht er eigentlich ca. 14,4 V. Dabei geht immer etwas Wasser als Gas flöten, und auch durch die normale Verdunstung geht trotz der Stöpsel Wasser verloren (ich habe mal ein pdf mit genauen Angaben dazu gelesen, aber finde es nicht mehr).
Die Frage ist natürlich jetzt, wie viel nachfüllen. Das kann man bei Gelakkus nur schätzen - ich gebe 1-2 ml in jede Zelle (bei 7-Ah-Batterien - bei 80 Ah natürlich 10x so viel) und warte, wenn das Wasser recht schnell aufgesogen wird kippe ich nochmal was nach. Dann wird der Akku geladen bis 14,4 V (ich lasse die Spannung auch mal kurz auf 15...16 V hochlaufen). Durch das Gasen findet eine allmähliche Durchmischung statt. Nach der Vollladung sollte sich keine große Flüssigkeitsschicht auf dem Platten befinden, das Gel sollte aber feucht aussehen.
Ich persönlich übertreibe es meistens lieber etwas mit dem Wasser, und gebe so viel rein, bis etwas auf den Platten steht. Eine geringere Säuredichte führt zu einem etwas höheren Innenwiderstand und etwas geringerer Kapazität, aber zu einer höheren Lebensdauer und ist besser als eine zu hohe Konzentration die zu Plattenkorrosion führt, bzw bei trockenem Vlies ebenfalls zu erhöhtem Innenwiderstand.
Bei offenen Akkus wird für Starterakkus eine Säuredichte von 1,285 g/cm³ verwendet. Stationäre Batterien hatten früher nur 1,20 g/cm³ und Fahrzeugantriebsbatterien 1,24 g/cm³. Meistens stelle ich eine Säuredichte von ca 1,26...1,27 g/cm³ ein, um die Lebensdauer etwas zu erhöhen.
Desulfatierung mittels Pulser
Bauanleitung Desulfator von A.Couper: http://www.alton-moore.net/graphics/desulfator.pdf Kommentar: "Warum der Typ da einen P-Fet verbaut hat weiss der Geier. Ich hab die Schaltung mit einem N-Fet gebaut, da muss man natürlich ein paar Bauteile rearrangieren. R4 und C3 sind auch zu nichts gut." Autor: Marko ⚠. (mos6502) "Die Urschaltung des Desulfators benutzte meines Wissens nach deswegen einen P-Kanal-MOSFET weil der Konstrukteur nicht wusste wie man mit dem NE555 Impulse mit <50% Tastverhältnis erzeugt..."
https://web.archive.org/web/20151222113551/http://members.shaw.ca/pferlow/desulfator.htm Weitere Varianten mit N-Fet
http://w5usj.com/couper1khzdesulfator.html Nachbau mit Oszibild 1 kHz
http://www.w5usj.com/images/batterytoolkit/developmentnotes.pdf 10 kHz Pulser
http://forum.solar-electric.com/discussion/10805/battery-desulfator (der Beitrag mit dem Bild) zum Thema Wirksamkeit
Schirmbild mit dem Mega-Pulse an 60 Ah Akku: http://up.picr.de/1858255.jpg
https://euro.lexusownersclub.com/forums/index.php?/topic/27595-megapulse-kein-besch/ Weitere Messungen am MP: Impulse mit 1,5 A und 200 ns Anstiegszeit
http://www.megapulser.de/pdf/abschlussbericht_tu_wien.pdf Das Testverfahren ist an einer Stelle etwas fragwürdig: Aus der Beschreibung geht nicht hervor, ob die gebrauchten Akkus vor dem "Eingangstest" vollständig geladen wurden. Ich gehe mal davon aus, aber wenn nicht, würde das eine "wundersame Akkurettung" natürlich begünstigen.
Desulfatierung mittels Chemie
Es gibt verschiedene Behauptungen, wie man die Sulfatkristalle auflösen kann. Manche behaupten, das würde nichts bringen, selbst wenn es funktioniert, da die Sulfatkristalle in der Batterie nicht stören würden, sondern nur aktive Masse binden, die nicht mehr zur Verfügung steht.
Tatsächlich fehlt die aktive Masse hinterher, wenn die Sulfatkristalle entfernt sind, aber sie verursachen auch einen Anstieg des Innenwiderstands, der dann reduziert sein sollte. Im Idealfall werden sich die Sulfatkristalle nicht einfach nur auflösen, sondern in aktive Masse und Säure umgewandelt.
Wasserladung
Diese Methode propagiert, die Säure zu entfernen, und destilliertes Wasser einzufüllen, und dann zu laden. Die Kristalle würden sich (leichter) auflösen, dadurch steigt die Säurekonzentration im vorher reinen destillierten Wasser. Danach auswaschen und neu befüllen.
https://www.mikrocontroller.net/topic/366006
Bei der "Wasserladung light" wird die Säure nur verdünnt (durch Entnahme von Flüssigkeit und Nachfüllen von Aqua dest.), damit geladen, entladen, geladen, und dann wieder auf die ursprüngliche Konzentration gebracht.
Backpulver
Angeblich kann man die Kristalle nach Entfernen der Säure und anschließendem Auswaschen, mit einer Backpulverlösung auflösen. Danach mit Wasser und verdünnter Säure auswaschen. Zu dieser Methode gibt es eine Menge Müll im Internet zu lesen und zu schauen, ich suche noch nach echten Tests. http://de.nextews.com/eb8b1354/
Natronlauge
Die Methode ist die selbe wie beim Backpulver, nur wird hier Natronlauge, angeblich sogar heiße bzw. kochende, verwendet um die Kristalle aufzulösen. Achtung, Lauge ist gefährlicher (z.B. für die Augen) als Säure, vor allem heiß und konzentriert! Leider habe ich noch nichts zu Konzentration und Dauer gefunden.
http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=199315
Mechanisch
In Afrika und Südamerika werden alte Akkus aufgebrochen/-flext, die Platten entnommen und mit einer Stahlbürste einmal abgebürstet, ausgewaschen, zusammengebaut neu befüllt und geladen. https://www.fingers-welt.de/phpBB/viewtopic.php?f=14&t=9245#p191271
Falschrum laden
Ich las im Internet, dass jemand das Verfahren schon öfters erfolgreich angewendet hätte. Akku tiefentladen, dann falsch herum aufladen, entladen, und wieder richtig herum aufladen. Chemisch mag das das theoretisch möglich sein, und vielleicht auch praktisch, allerdings habe ich bei einem nagelneuen Glasakku gesehen, was passiert, wenn man ihn falsch herum lädt: Nach einiger Zeit zerbröseln die Platten, werden wellig, Kurzschluss. Bei modernen Akkus, bei welchen die Gitterplatten mit den Seperatoren "verpresst" bzw. mit etwas Druck eingebaut werden, könnte ich mir vorstellen, dass die Korrosion durch das falsch herum Laden erstmal nicht bemerkbar ist.