Ladeverfahren bei Bleigel-Akkumulatoren

Akkumulatoren lassen sich sowohl im Zyklus- als auch im Dauerladebetrieb laden. Als ein Zyklus wird dabei die Gesamtheit von vollem Laden und vollen Entladen bezeichnet. Die Hersteller geben 200 bis 300 Zyklen als Lebensdauer eines Bleigel-Akkumulator an. Entlädt man einen Akkumulator vor dem nächsten Ladeprozess nicht voll, so vergrößert sich die Anzahl der Zyklen. Als Lebensdauer werden beim Dauerladebetrieb je nach Hersteller 4 bis 5 Jahre angegeben.
 
Lebensdauer
 
Das Ende der Lebensdauer eines Akkumulators ist dadurch gekennzeichnet, dass er nur noch 60 % seiner ursprünglichen Kapazität aufweist. Er ist deswegen nicht defekt, jedoch kann er nicht mehr so lange bis zum nächsten notwendigen Aufladen genutzt werden.
 
Ladestrom
 
In den Datenblättern findet man Angaben wie 0,4 C oder 0,8 C als Ladeströme. Es sind Hilfsmittel, um den Ladestrom unabhängig von der Kapazität darstellen zu können. Ein "C" ist dabei der Wert der Nennkapazität ohne das anhängende "h" in der Einheit. Daher ist z.B. für einen 2,2-Ah-Akkumulator bei 0,4 C der Ladestrom auf 2,2 A · 0,4 = 0,88 A zu begrenzen.
 
Starkladung
 
Starkladung Bei diesem Zyklus-Verfahren wird der Strom auf einen Wert von maximal 0,4 C begrenzt und die Spannung konstant gehalten. Hat der Akkumulator die 14,7 V erreicht, so vermindert sich durch das dann fehlende Spannungsgefälle der fließende Ladestrom. Bleibt dieser Ladestrom am Ende des Aufladens für 2 Stunden konstant, so ist das Aufladen abgeschlossen und der Akkumulator muss (!) vom Ladegerät getrennt werden.
 
Zweischritt-Konstantspannungs-Ladung
 
Zweischritt-Konstantspannungs-Ladung Dieses Zyklus-Verfahren umgeht das notwendige Abschalten am Ladeende. Werden bei dieser Variante die 14,7 V am Akkumulator erreicht, so wird die Ladespannung durch das Ladegerät auf einen Wert von 13,8 V abgesenkt. Der Ladestrom, der vorher maximal 0,8 C betrug, verringert sich dann durch das fehlende Spannungsgefälle auf einen Wert, der nur noch die Selbstentladung kompensiert. Der Akkumulator kann daher am Ladegerät angeschlossen bleiben.
 
Gasung
 
Zu den bisher genannten Ladeverfahren noch eine kleine Anmerkung, die man nur hin und wieder in Datenblättern ließt. Ab etwa 14,2 V tritt bei allen Blei-Akkumulatoren eine verstärkte Gasung auf. Bei älteren Akkumulatoren kann dieser Wert schon früher eintreten. Durch die Konstruktion der Bleigel-Akkumulatoren wird ein Entweichen dieser Gase weitgehend verhindert. Jedoch besitzt jeder dieser Akkumulatoren ein Überdruckventil, durch dass bei Überdruck Gas entweichen kann. Wenn das Gas entwichen ist, stehen aber die Bestandteile nicht mehr für die chemischen Prozesse beim Lade- und Entladevorgang zu Verfügung. Bei Auto-Akkumulatoren kann man Wasser und Säure nachfüllen. Das geht jedoch bei verschlossenen Akkumulatoren nicht so gut. Die Folge kann eine sich langsam vermindernde Kapazität sein. Ich selbst bevorzuge daher die andere in den Datenblättern genannte Lademethode.
 
Dauerladebetrieb
 
Dauerladebetrieb Beim Dauerladebetrieb wird der Akkumulator zum Laden an eine Spannung von 13,8 V geschaltet und gleichzeitig der Strom auf maximal 0,15 C begrenzt. Erreicht die Spannung am Akkumulator die Ladeschlussspannung von 13,8 V, so verringert sich durch das fehlende Spannungsgefälle der Ladestrom. Der Akkumulator kann nach dem Ende des Ladevorgangs am Ladegerät angeschaltet bleiben. Zwar dauert der Ladeprozess gegenüber den beiden zuerst genannten Verfahren länger, jedoch habe ich so durch die Vermeidung der Gasungsspannung seit teilweise nunmehr über 9 Jahren Freude an meinen Akkumulatoren und noch keine Ausfälle erlitten.
 
Dieses Verfahren bietet außerdem den Vorteil, dass der Akkumulator gleichzeitig geladen und benutzt werden kann. Dafür sind das Ladegerät, der Akkumulator und der Verbraucher parallelzuschalten. Das verwendete Ladegerät muss lediglich den Strom auf den für den Akkumulator maximalen Wert begrenzen können und der Verbraucher die Ladeendspannung verkraften. Wird nun z.B. beim Senden mehr Strom benötigt als das Stromversorgungsgerät liefern kann, so wird dieser Strom automatisch dem Akkumulator entnommen. In den Sendepausen wird hingegen der Akkumulator geladen.
 
Selbstentladung
 
Bei älteren Akkumulatoren hat man mit den Verfahren, bei denen der Akkumulator nach dem Ladevorgang am Ladegerät angeschlossen bleiben kann, die Gewissheit, dass die mit zunehmenden Alter auch zunehmende Selbstentladung stets kompensiert wird. Der Akkumulator ist dann stets optimal geladen und allzeit bereit für den Field-Day oder den Portabel-Betrieb.

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