Energielexikon

Energielexikon zum Thema Akkus und Zubehör

ADR (Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Rout

ADR (Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Route)

Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße einschließlich der Sondervereinbarungen, die von allen an der Beförderung beteileigten Staaten unterzeichnet worden sind. Beschlossen in Genf am 30.09.1957. In Kraft seit seit 29.01.1968

AGM (Absorbent Glass Mat) Akku

AGM (Absorbent Glass Mat) Akku

Bei AGM handelt es sich um eine Weiterentwicklung des klassischen Blei Säure Akkus. Der Unterschied zu anderen Blei Akkus liegt, wie der Name schon vermuten lässt, in der Bindung des Elektrolytes. Beim AGM Akku wird das Elektrolyt in einem Glas Faser Vlies gebunden. AGM Akkus bieten deshalb den großen Vorteil, dass sie einen höheren Startstrom Aufgrund eines niedrigen Innenwiderstandes liefern können und somit auch als Starterbatterie in Booten und anderen Fahrzeugen eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei einem Defekt der Batterie keine Säure auslaufen kann. Dadurch besteht weniger Gefahr für die Umwelt als bei der klassischen Bleibatterie.

AGM Akkus werden je nach Typ in den verschiedensten Bereichen eingesetzt:

- USV Anlagen

- Elektrofahrzeuge

- Beleuchtung

- Boote

- Sicherheitsanlagen

- Hebevorrichtungen

- uvm.

 

AMP Stecker

AMP Stecker

Auch Tamiya Stecker genannt wird dieser Anschluss bei der schnellen Verbindung unterschiedlicher elektrischer Bauteile durch einfaches Aufstecken verwendet. Tamiya Stecker kommen hauptsächlich beim Modellbau zum Einsatz, finden sich jedoch auch häufig auf gängigen Blei Akkus wieder. Der Name stammt nach der gleichnamigen japanischen Firma, die ferngesteuerte Modelle herstellt.

Auseinandergenommen - Long WP7-6
Batteriegesetz

Batteriegesetz

Dieses Gesetz gilt für alle Arten von Batterien, unabhängig von Form, Größe, Masse, stofflicher Zusammensetzung oder Verwendung. Es gilt auch für Batterien, die in andere Produkte eingebaut oder anderen Produkten beigefügt sind. Das Elektro- und Elektronikgerätegesetz vom 20. Oktober 2015 (BGBl. I S. 1739) in der jeweils geltenden Fassung und die Altfahrzeug-Verordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 21. Juni 2002 (BGBl. I S. 2214), die zuletzt durch die Verordnung vom 3. April 2009 (BGBl. I S. 738) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung bleiben unberührt.

Batteriehalter

Batteriehalter

Batteriehalter ermöglichen den Einsatz mehrerer Batterien und Akkus, ohne weitere Schritte wie Schweißen, Löten oder Verkabeln, unternehmen zu müssen. Je nach Batteriehalter lässt sich die Kapazität oder Spannung des zusammengesetzten Akkublocks erhöhen. Häufig verfügen Batteriehalter über Kabel oder Anschlussclips, um den Einbau des Akkublocks zu erleichtern.

Batteriepfand

Batteriepfand

Bezüglich des Batteriepfandes gibt es eine eindeutige Regelung, die sich in § 10 Pfandpflicht für Fahrzeugbatterien des Batteriegesetzes (BattG) wiederfindet.

(1) Vertreiber, die Fahrzeugbatterien an Endnutzer abgeben, sind verpflichtet, je Fahrzeugbatterie ein Pfand in Höhe von 7,50 Euro einschließlich Umsatzsteuer zu erheben, wenn der Endnutzer zum Zeitpunkt des Kaufs einer neuen Fahrzeugbatterie keine Fahrzeug-Altbatterie zurückgibt. Der Vertreiber, der das Pfand erhoben hat, ist bei Rückgabe einer Fahrzeug-Altbatterie zur Erstattung des Pfandes verpflichtet. Der Vertreiber kann bei der Pfanderhebung eine Pfandmarke ausgeben und die Pfanderstattung von der Rückgabe der Pfandmarke abhängig machen. Wird die Fahrzeug-Altbatterie nicht dem Pfand erhebenden Vertreiber zurückgegeben, ist derjenige Erfassungsberechtigte nach § 11 Absatz 3, der die Fahrzeug-Altbatterie zurücknimmt, verpflichtet, auf Verlangen des Endnutzers die Rücknahme ohne Pfanderstattung schriftlich oder elektronisch zu bestätigen. Ein Vertreiber, der Fahrzeugbatterien unter Verwendung von Fernkommunikationsmitteln anbietet, ist abweichend von Satz 2 zur Erstattung des Pfandes auch bei Vorlage eines schriftlichen oder elektronischen Rückgabenachweises nach Satz 4, der zum Zeitpunkt der Vorlage nicht älter als zwei Wochen ist, verpflichtet.

(2) Werden in Fahrzeuge eingebaute Fahrzeugbatterien an den Endnutzer ab- oder weitergegeben, so entfällt die Pfandpflicht.

Battery Management System (BMS)

Battery Management System (BMS)

Bei Batterie Management Systemen (BMS) handelt es sich um elektronische Schaltungen, die für die Überwachung der Ladung und Entladung eines Akkus zuständig sind. Unter anderem sind dabei folgende Werte von Bedeutung: Stromentnahme, Stromzufuhr, Spannung, Kapazität, Temperatur der Zellen usw. Durch die Überwachung der Zellen soll gewährleistet werden, dass der Akku weder bei der Nutzung oder der Ladung überstrapaziert wird, um eine möglichst lange Lebenszeit zu ermöglichen.

Betrieb - Verschlossene Bleibatterie

Betrieb - Verschlossene Bleibatterie

Für den Aufbau und Betrieb dieser Batterien gilt die EN 50272-2, Die Batterie ist so aufzustellen, dass zwischen einzelnen Blöcken eine umgebungsbedingte Temperaturdifferenz von >3 °C nicht auftreten kann. Temperaturen >20°C verkürzen die Gebrauchsdauer, je 10°C Überhöhung um 50%.

Betriebstemperatur - Verschlossene Bleibatterie

Betriebstemperatur - Verschlossene Bleibatterie

Der empfohlene Betriebstemperaturbereich für Bleibatterien beträgt 10°C bis 30°C. Der ideale Betriebstemperaturbereich beträgt 20°C±5 °C. Höhere Temperaturen oder Minusgrade verkürzen die Brauchbarkeitsdauer. Die technischen Daten gelten für die Nenntemperatur 20°C. Niedrigere Temperaturen verringern die verfügbare Kapazität. Das Überschreiten der Grenztemperatur von 50°C ist unzulässig. Dauernde Betriebstemperaturen größer als 40°C sind zu vermeiden

Blei Akku

Blei Akku

Der klassische Blei Akku, vielen unter dem Namen Autobatterie bekannt, ist dank seines Einsatzes in Autos eine der bekanntesten Akkuarten überhaupt. Im Vergleich zu den mittlerweile gängigeren AGM bzw. Gel Akkus dient bei diesem Akku Schwefelsäure als Elektrolyt. Jede Zelle hat eine Nennspannung von 2V, die je nach Ladezustand variiert. Die Vorteile des Blei Akkus liegen darin, dass er kurzfristig hohe Ströme liefern kann und verhältnismäßig günstig in der Anschaffung ist. Von Nachteil ist die Tatsache, dass die enthaltene Schwefelsäure bei falscher Behandlung oder Beschädigung des Akkus entweichen kann und somit Gefahr für Mensch und Umwelt darstellt, außerdem benötigt der Blei Akku regelmäßige Wartung, da die bei der Nutzung des Akkus entweichende Säure mit entmineralisiertem Wasser aufgefüllt werden muss.

Blei Gel Akku

Blei Gel Akku

 

Bei Blei Gel handelt es sich um eine Weiterentwicklung des klassischen Blei Säure Akkus. Der Unterschied zu anderen Blei Akkus liegt, wie der Name schon vermuten lässt, in der Bindung des Elektrolytes. Beim Blei Gel Akku wird das Elektrolyt mit Kieselsäure gebunden, dadurch entsteht eine gelartige Masse. Sie bieten natürlich hier auch den Vorteil, dass bei einem Defekt der Batterie keine Säure auslaufen kann, und somit gerade aus umweltpolitischen Gründen durchaus eine interessante Alternative gegenüber der klassischen Akkuvariante bieten. Blei Gel Akkus werden je nach Typ in den verschiedensten Bereichen eingesetzt: - USV Anlagen - Elektrofahrzeuge - Beleuchtung - Boote - Sicherheitsanlagen - Hebevorrichtungen - uvm. Problematisch ist nur der Einsatz als Starterbatterie im KFZ Bereich, da der Blei Gel Akku einen höheren Innenwiderstand als die offene Akkuvariante hat und dadurch nicht die benötigten hohen Ströme, die beim starten des Fahrzeugs nötig sind, liefern kann.
BMZ

BMZ

Die BMZ (Brandmelderzentrale) überwacht verbaute Brandmelder und übermittelt bei Bedarf Alarme und Steuerbefehle wie beispielsweise die Benachrichtigung der Feuerwehr. Je nach BMZ lassen sich Notbeleuchtung, Türen, Abzugklappen, Fahrstühle und Löscheinrichtungen steuern. Eine BMZ ist stets mit doppelter Stromversorgung auszustatten, damit im Falle eines Stromausfalls alle notwendigen Befehle ausgeführt werden können.

C-Koeffizient

C-Koeffizient

Der C-Koeffizient hilft dabei die Ladung bzw. Entladung eines Akkus im Verhältnis zu dessen maximaler Kapazität zu definieren. Lautet der Koeffizient eines Akkus 1C, so bedeutet das, dass der Akku in einer Stunde entladen sein wird. Bei einem Akku mit 50Ah würde dies einem Entladestrom von 50A entsprechen. Würde der Koeffizient 5C betragen, entspräche dies 250A Entladestrom. Lautet der Koeffizient C/2, beträgt der Strom 25A.

Deutsche Batterieverordnung (BattV)

Deutsche Batterieverordnung (BattV)

Durch die Deutsche Batterie Verordnung (BattV), sollte die Nutzung und Verwertung von Akkus und Batterien in Deutschland geregelt werden, um das Gelangen von schädlichen Elementen in die Umwelt zu verrringern. Diese Verordnung war bis Dezember 2009 gültig, ehe sie durch das Batteriegesetz (BattG) abgelöst wurde.

Elektrolyt - Verschlossene Bleibatterie

Elektrolyt - Verschlossene Bleibatterie

Der Elektrolyt ist verdünnte Schwefelsäure und ist zum Beispiel bei AGM Akkus in Vlies gebunden.

Energie (Wh)

Energie (Wh)

Als Energie bezeichnet man das Produkt aus Kapazität und Spannung, diese wird in Wattstunden (Wh) angegeben. Dies gilt als Indikator dafür, wie lange man die vorhandene Energiequelle nutzen kann. Ein Pack aus 3 Zellen mit je 1,2V und einer Kapazität von je 1,5Ah hat beispielsweise 5,4Wh.

Energiedichte

Energiedichte

Die Energiedichte ist eine Naturwissenschaftliche Größe, die dazu dient die Verteilung von Energie auf eine bestimmte Größe oder bestimmtes Volumen zu bestimmen. Ein gutes Beispiel für große Energiedichte sind LiPo (Lithium-Polymer) Zellen, die sehr leicht sind und zu flachen Energiepacks konfektioniert werden können. Durch die hohe Kapazität und Spannung bieten sie eine hohe Energiedichte auf geringem Raum bei wenig Gewicht.

Entladeschlussspannung

Entladeschlussspannung

Die Entladeschlussspannung gibt an, wann der Entladevorgang einer Zelle bzw. eines Akkus abgeschlossen werden sollte. Je nach chemische Zusammensetzung der Zelle bzw. des Akkus unterscheidet sich die Entladeschlussspannung immenz. Die Entladeschlussspannung ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Nutzung von Akkus. Wird die Entladeschlussspannung bei der Nutzung eines Akkus wiederholt unterschritten, kann dies zu ireparablen Schäden führen. Je nach Zelle kann bereits einmaliges unterschreiten der Entladeschlussspannung zur Unbrauchbarkeit führen. Die Angaben des Herstellers sind in diesem Fall immer zu beachten.

Entladestrom

Entladestrom

Der Entladestrom gibt an, wie viel Energie aus einem Akku bzw. einer Batterie gezogen wird. Der Entladestrom wird wie der Ladestrom in Ampere (A) gemessen und angegeben. Die Größe des Entladestroms ist nicht konstant, sie hängt u.a. vom Innenwiderstand des Akkus und der Entladeschlussspannung ab. Der Entladestrom spielt auch bei der Angabe von der Kapazität (Ah) eine wichtige Rolle, denn der Energiegehalt eines Akkus kann nur im Verhältnis zum herrschenden Entladestrom angegeben werden.

Entladung - Verschlossene Bleibatterie

Entladung - Verschlossene Bleibatterie

Die dem Entladestrom zugeordnete Entladeschlußspannung der Batterie darf nicht unterschritten werden. Sofern keine besonderen Angaben des Herstellers vorliegen, darf nicht mehr als die Nennkapazität entnommen werden. Nach Entladung, auch Teilentladung, ist sofort zu laden.

Entsorgung

Entsorgung

Akkus und Batterien gehören nicht in den Hausmüll. Jeder Händler, der Batterien verkauft, nimmt verbrauchte oder defekte Zellen zur Entsorgung entgegen. Wertstoffentsorgungshöfe nehmen die Zellen in der Regel ebenfalls an, fragen Sie hierzu am besten bei Ihrer Gemeinde nach. Ein weiteres Indiz für die Annahme von defekten Batterien oder Akkus sind außerdem die grünen Sammelboxen von GRS (Gemeinsames Rücknahmesystem).

Erhaltungsladung

Erhaltungsladung

Von Erhaltungsladung ist die Rede, wenn ein voller Akku am Ladegerät hängt, um die volle Ladung des Akkus zu erhalten. Hauptsächlich folgt die Erhaltungsladung auf den normalen Ladevorgang eines modernen Ladegeräts, das den Ladevorgang überwacht und beim Erreichen der vorgesehenen Spannung auf Erhaltungsladung schaltet. Häufig wird die Erhaltungsladung auch bei der Lagerung von Akkus eingesetzt, um dem unvermeindlichen Spannungsabfall vorzubeugen.

Faston

Faston

Auch Flachstecker genannt dient der Faston Anschluss der schnellen Verbindung unterschiedlicher elektrischer Bauteile durch einfaches Aufstecken. Die gängigen Größen des Faston Steckers belaufen sich auf:

- 2,8mm

- 4,8mm

- 6,3mm

- 9,5mm

Der Faston Anschluss findet sich nicht nur auf Batterien und Akkus sondern auch auf Sicherungen, Relais und diversen Kabeln wieder

Gefahrgut

Gefahrgut

Als Gefahrgut bezeichnet man Stoffe und Gegenstände, von denen auf Grund ihrer Natur, ihrer Eigenschaften oder ihres Zustandes im Zusammenhang mit der Beförderung Gefahren für die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere für die Allgemeinheit, für wichtige Gemeingüter, für Leben und Gesundheit von Menschen sowie für Tiere und Sachen ausgehen können.

 

GGVSEB

GGVSEB

Diese Verordnung regelt die innerstaatliche und grenzüberschreitende Beförderung einschließlich der Beförderung von und nach Mitgliedsstaaten der Europäischen Union (innergemeinschaftliche Beförderung) gefährlicher Güter auf der Straße mit Fahrzeugen, auf der Schiene mit Eisenbahnen und auf allen schiffbaren Binnengewässen in Deutschland, soweit nachfolgend nichts Abweichendes bestimmt ist. Sie regelt nicht die Beförderung gefährlicher Güter mit Seeschiffen auf Seeschifffahrtsstraßen und in angrenzenden Seehäfen.

Gleichrichter

Gleichrichter

Gleichrichter sind Stromrichter, die überall dort zum Einsatz kommen, wo Wechselspannung vorherrscht, obwohl Gleichspannung benötigt wird. Gleichrichter sind Vorrichtungen, die Wechselspannung in Gleichspannung umwandeln. Gleichrichter kommen hauptsächlich in Haushalten zum Einsatz, wo Geräte verwendet werden, die Gleichspannung benötigen, jedoch ihren Strom aus der Steckdose beziehen, die Wechselspannung liefert.

Inbetriebnahme - Verschlossene Bleibatterie

Inbetriebnahme - Verschlossene Bleibatterie

Vor der Inbetriebnahme sind alle Blöcke auf mechanische Beschädigung, polrichtige Verschaltung und festen Sitz der Verbinder zu prüfen. Folgende Drehmomente gelten für Schraubverbindungen:

M5 M6 M8 M10
2-3 Nm 4-5,5 Nm 5-6 Nm 14-22 Nm

Gegebenenfalls sind die Polabdeckungen aufzubringen. Batterie polrichtig bei ausgeschaltetem Ladegerät und abgetrennten Verbrauchern an die Gleichstromversorgung anschließen (positiver Pol an positive Anschlussklemme) Ladegerät einschalten und vor der ersten Nutzung vollständig laden.

Innenwiderstand

Innenwiderstand

Der Innenwiderstand ist ein Faktor, der die Leistung eines Akkus bzw. einer Batterie beeinflußt. Während der Entladung sinkt die Spannung des Akkus bzw. der Batterie aufgrund des Innenwiderstandes. Dies bedeutet, dass Akkus bzw. Batterien mit geringerem Innenwiderstand über einen bestimmten Zeitraum bessere Leistung bringen, mehr Strom abgeben können. Es ist jedoch keine feste Größe, viele unterschiedliche Umstände spielen beim Innnenwiderstand eine Rolle. Je nach Alter, Ladezustand, Betriebstemperatur oder Größe der Zelle kann der Innenwiderstand variieren. Demnach ist der Innenwiderstand einer neuen, intakten Zelle am geringsten und erhöht sich mit der Zeit, was zu einbußen in der Leistung führt.

JST Stecker

JST Stecker

JST Stecker werden bei der schnellen Verbindung unterschiedlicher elektrischer Bauteile durch einfaches Aufstecken verwendet. JST Stecker gibt es mittlerweile in zig verschiedenen Ausführungen und Größen. Diese kommen bei Hochstrom Anwendungen, PC Herstellung oder Modellbau zum Einsatz, finden sich jedoch auch häufig auf gängigen Blei Akkus wieder. Der Name stammt nach der gleichnamigen japanischen Firma, die hochwertige Verbindungsstecker herstellt.

Ladeschlussspannung

Ladeschlussspannung

Die Ladeschlussspannung gibt an, wann der Ladevorgang einer Zelle bzw. eines Akkus abgeschlossen werden sollte. Je nach chemische Zusammensetzung der Zelle bzw. des Akkus unterscheidet sich die Ladeschlussspannung immenz. Früher musste die Ladeschlussspannung bei jedem Ladevorgang beachtet werden, um die Zellen vor Überladung zu schützen, was zu ernsthafter Beschädigung führen konnte, mittlerweile sind die meisten modernen Ladegeräte mit einer Funktion zur Erhaltungsladung ausgestattet, d.h. das Ladegerät stellt den Ladevorgang ein und speist weniger Strom in den Akku, um diesen nicht zu beschädigen. Die Angaben des Hersteller sind in diesem Fall immer zu beachten.

Ladeströme - Verschlossene Bleibatterie

Ladeströme - Verschlossene Bleibatterie

Der Ladestrom sollte 0,1-0,3 CA (bezogen auf die Nennkapazität der Batterie) nicht überschreiten.

Ladestrom

Ladestrom

Der Ladestrom gibt an, wie viel Energie an einen Akku abgegeben wird. Der Ladestrom wird wie der Entladestrom in Ampere (A) gemessen und angegeben. Die Größe des Ladestroms ist nicht konstant, sie hängt u.a. davon ab, welchen Akkutyp der zu ladende Akku hat und welches Verfahren zum Laden eingesetzt wird. Mithilfe des Ladestroms lässt sich außerdem, vorausgesetzt die Nennkapazität des Akkus ist bekannt, die Ladezeit eines Akkus bestimmen. Liegt beispielsweise ein Akku mit 5Ah Nennkapazität vor und soll mit einem Ladegerät mit 5A geladen werden, muss man von einer Ladezeit von etwa einer Stunde gerechnet werden. Bei den meisten Akkus sollte man jedoch beachten, dass ein geringerer Ladestrom eine schonende Ladung des Akkus garantiert.

Ladeverfahren

Ladeverfahren

Beim Ladeverfahren geht es um die Art und Weise wie Akkus geladen werden. Je nach chemischer Zusammensetzung der Zellen müssen Spannung, Ladestrom und Grad der Entladung beachtet werden, um das optimale Ergebnis zu erzielen. Nur bei richtigem Ladeverhalten kann die Lebenserwartung eines Akkus annähernd erfüllt werden. Heutzutage reicht es häufig, sich über die Zusammensetzung der Zellen schlau zu machen und das passende Ladegerät zu erwerben, um auf der sicheren Seite zu sein. Jedoch schadet es nie, sich im Vorfeld über die verschiedenen Methoden schlau zu machen, um eventuell auftretende Schäden am Akku zu vermeiden.

Ladeverfahren - Impulsstromverfahren

Ladeverfahren - Impulsstromverfahren

Das Impulsstromverfahren basiert, mit einer Änderung, auf dem Konstantstromverfahren. Hierbei wird der Akku mit Impulsen von konstantem Strom geladen, die regelmäßig von Pausen unterbrochen werden. Während der Pausen lässt sich der aktuelle Ladezustand des Akkus messen, ohne dass die Messung durch Zufuhr von Strom die Ergebnisse verfälscht. Bei steigender Kapazität des Akkus werden die Stromimpulse immer geringer und die Pausen dazwischen immer länger, somit wird der Überladung der Zellen vorgebeugt. Dieses Verfahren wird hauptsächlich bei Ni-MH Zellen verwendet.

Ladeverfahren - Konstant- Strom/Spannungsverfahren - IU (CCCV)

Ladeverfahren - Konstant- Strom/Spannungsverfahren - IU (CCCV)

Beim CCCV (Constant Current Constant Votage) Verfahren werden das Konstantstrom- und das Konstantspannungsverfahren miteinander kombiniert. In der ersten Phase wird der Akku mit konstantem Ladestrom geladen, um den Akku nicht zu strapazieren. Diese Phase dauert an, bis die Ladeschlussspannung der Zellen erreicht ist. Daraufhin wird mit konstanter Spannung geladen, um die Ladeschlussspannung nicht zu überschreiten und den Akku mit immer geringer werdendem Ladestrom vollzuladen. Dieses Verfahren wird bei den gängigsten lihtium- und bleihaltigen Akkus verwendet.

Ladeverfahren - Konstantspannungsverfahren

Ladeverfahren - Konstantspannungsverfahren

Beim Konstantspannungsverfahren wird der Akku mit einer festgelegten Spannung geladen. Mit fortschreitendem Ladevorgang sinkt der Ladestrom immer weiter ab. Beim Erreichen der Ladeschlussspannung des Akkus ist der Ladestrom sehr gering, jedoch nie unter 0, dies ist der Selbstentladung eines jeden Akkus geschuldet. Dieses Verfahren wird hauptsächlich bei Li-Ion und bleihaltigen Akkus (Bleigel, AGM) verwendet.

Ladeverfahren - Konstantstromverfahren

Ladeverfahren - Konstantstromverfahren

Das Konstantstromverahren ist eines der ältesten und einfachsten Ladeverfahren. Dabei wird der Akku, wie der Name bereits verrät, mit einem konstanten Strom über eine bestimmte Zeit geladen, bis der gewünschte Ladezustand erreicht ist. Der Ladestrom wird dabei je nach Kapaziät des Akkus festgelegt. Auch bei diesem Verfahren gilt die Regel, je niedriger der Strom, desto schonender, um Schäden durch erhöhte Temperatur zu vermeiden. Dieses Verfahren wird hauptsächlich bei den mittlerweile selten verwendeten Ni-CD Zellen verwendet.

Ladezyklus

Ladezyklus

Von einem Ladezyklus spricht man, wenn ein Akku bis zur zulässigen Höchstgrenze entladen und daraufhin auf 100% Kapazität geladen wurde. Anhand der Anzahl von Ladezyklen lässt sich die Nutzungsdauer eines Akkus einschätzen, es ist jedoch keine absolute Angabe, da die Lebenszeit eines Akkus von weiteren Faktoren wie Entladestrom, Entladetiefe und Temperatur, abhängig ist.

Ladung - Verschlossene Bleibatterie

Ladung - Verschlossene Bleibatterie

Anwendbar sind alle Ladeverfahren mit ihren Grenzwerten gemäß DIN 41773 (lU-Kennlinie).

Lagern und Außerbetriebnahme - Verschlossene Bleibatterie

Lagern und Außerbetriebnahme - Verschlossene Bleibatterie

Werden Zellen/Batterien für längere Zeit gelagert bzw. außer Betrieb genommen, so sind diese voll geladen in einem trockenen, frostfreien Raum unterzubringen. Um Schäden zu vermeiden, sollen Erhaltungsladungen durchgeführt werden.

 

Lagerung von Akkus

Lagerung von Akkus

Der empfohlene Temperaturbereich für Langzeitlagerung von Akkus sollte 10°C nicht unterschreiten und 20°C nicht überschreiten. Je nach Akkutyp sollte man beachten, wie voll der Akku ist. Blei Akkus sollten möglichst voll geladen werden, bevor sie eingelagert werden, andere Akkus sollten einen Ladestand von mindestens 50% haben. Eingelagerte Akkus sollten alle 6-12 Monate wieder geladen werden. Trotz aller allgemeinen Hinweise ist es immer noch am sichersten, die genauen Lagerbedingungen beim Hersteller zu erfragen. Häufig findet man die wichtigsten Angaben in der Bedienungsanleitung.

Li-Ion Akku

Li-Ion Akku

Lithium Ionen Akkus kommen dank ihres geringen Gewichts hauptsächlich in mobilen Geräten wie Handys, Kameras oder Laptops zum Einsatz. Dank immer größer werdender Kapazitäten und der verhältnismäßig langen Lebensdauer, die von den Herstellern versprochen wird, kommen Li-Ion Akkus auch immer mehr in Akku betriebenen Werkzeugen und Elektroautos zum Einsatz. Das Multitalent bleibt jedoch nicht ohne Schwachstellen. Zu tiefes Entladen (> 40%) und falsches Lagern zwingen selbst den aktuellsten Lithium Akku in die Knie.

  • Spannung (pro Zelle): 3,7V
  • Einsatzbereich: Elektroautos, Werkzeuge, Handy, Kameras, Gartengeräte etc.
  • Vorteile: Hohe Energiedichte, geringes Gewicht,
  • Nachteile: Selbstentladung durch Reaktionen in der Zelle, anfällig bei extremen Außentemperaturen (< 18°C - 25°C <)
LiFe-Po4 Akku

LiFe-Po4 Akku

LiFe-Po4 (Lithium-Eisen-Phosphat) Akku ist eine Weiterentwicklung des Li-Ion Akkus. Durch den Einsatz von Eisen-Phosphat ist die Gefahr von Entzündung oder gar Explosion wesentlich geringer als beim handelsüblichen Li-Ion Akku, außerdem ist der Akku dadurch weniger giftig. Die LiFe-PO4 Akkus kommen hauptsächlich bei Traktionsanwendungen zum Einsatz. Dieser Bereich wird derzeit zwar von Blei Akkus dominiert, da das Preis- Leistungsverhältnis attraktiver ist, auf lange Sicht haben die LiFe-Po4 Akkus durch ihre umweltfreundlichere Struktur und Langliebigkeit die Nase vorn.

  • Spannung: 3,2V
  • Einsatzbereich: Elektroautos, Traktionsanwendug, Starterbatterie
  • Vorteile: Geringe Selbstentladung, geringe Brand- Explosionsgefahr, geringes Gewicht, schnellladefähig
  • Nachteile: Spezielle Ladegeräte erforderlich, Konfektionen umständlich, geringere Energiedichte (als Li-Ion)
LiPo Akku

LiPo Akku

LiPo (Lithium-Polymer) Akku ist eine Weiterentwicklung des Lithium-Ionen-Akkus. Der LiPo Akku bietet die höchste Energiedichte im Verhältnis zur Größe und Gewicht. Durch seine flexible Form kommt der LiPo Akku in vielen Bereichen zum Einsatz.

  • Spannung: 3,7V Einsatzbereich: Modellbau, Mobiltelefone, tragbare Musikplayer, Elektrofahrzeuge
  • Vorteile: Hohe Energiedichte, flexibel formbar
  • Nachteile: Teuer in der Anschaffung, Konfektionen umständlich.
Memory Effekt

Memory Effekt

Der Memory Effekt hat zur Folge, dass ein Akku einen Teil seiner Kapazität verliert und sich nicht mehr vollständig aufladen lässt, wenn er nicht komplett entladen und somit zu früh wieder aufgeladen wurde. Wenn sich beispielsweise noch 20% Restladung im Akku befinden und dieser trotzdem geladen wird, wird er sich bei der nächsten Nutzung nur bis zu dieser 20% Grenze entladen.

Nennkapazität

Nennkapazität

Die Nennkapazität ist eine Größe im Akku und Batteriebereich. Sie drückt das Energie Fassungsvermögen einer Batterie bzw. eines Akkus aus und wird in der Regel in Ah (Amperestunden) angegeben. Es ist der Entladestrom, der über einen bestimmten Zeitraum entnommen werden kann. Und zwar handelt es sich um den Zeitraum bis zum Erreichen der Entladeschlussspannung. 

Hat ein Akku beispielsweise eine Nennkapazität von 1,8 Ah, so kann er 9 Stunden lang einen Strom von 0,2 A abgeben oder 18 Stunden 0,1 A.

Die Nennkapazität gibt nur den theoretischen Wert wieder, da Akkus immer eine Restladung haben.

Nennspannung

Nennspannung

Die Nennspannung ist eine Größe im Akku und Batteriebereich. Sie drückt die elektrische Spannung einer Batterie bzw. eines Akkus im Normalbetrieb aus und wird in der Regel in V (Volt) angegeben.  Es ist die Spannung, die eine Batterie bzw. ein Akku zu Verfügung stellt, um ein Gerät für den vorgesehenen Zweck zu betreiben.

Außerdem dient die Angabe der Nennspannung der Identifizierung einer Akku-Zelle bzw. Batterie. Das heißt, dass man von der Angabe der Nennspannung auf die chemische Zusammensetzung schließen kann.

Zum Beispiel:

1,5 V bei Alkali-Mangan-Zellen - in haushaltsübliche Batterien (AA, AAA, Blockbatterie) enthalten

2,0 V bei Bleidioxid-Blei-Zellen - in Blei, AGM, Blei Gel Akkus enthalten

1,2V bei Nickel-Metall-Hydrid-Zellen - in haushaltsüblichen Akkus (AA, AAA, C, D) enthalten

Ni-MH Akku

Ni-MH Akku

Nickel-Metallhydrid (Ni-MH) Akkus sind aktuell die gängigsten Akkus auf dem Markt. Mitte des zwanzigsten Jahrhundert begann die Entwicklung, die im Jahr 2006 in der Einführung von Ni-MH Zellen mit geringer Selbstentladung gipfelte. Dank höherer Kapazität als die älteren

NiCD

Akkus erfreuen sich die Ni-MH Akkus größerer Nachfrage und werden in immer mehr Akkubetriebenen Geräten verbaut und verwendet. Je nach Größe sind Kapazitäten bis 4500mAh möglich. Durch die höheren Kapazitäten und den seltener auftretenden Memory Effekt kann sich die Ni-MH Zelle bis heute auf dem Markt behaupten.

  • Spannung (pro Zelle): 1,2V
  • Einsatzbereich: Werkzeuge, Steuerungen, Modellbau etc.
  • Vorteile: Höhere Kapazität, zyklische Nutzung
  • Nachteile: Spannungsverlust bei falschem Ladeverhalten, schwerer als moderne Zellen
NiCD Akku

NiCD Akku

Nickel Cadmium (NiCD) Akkus gehen heutzutage als Oldies unter den Akkus durch. Die Entwicklung des Akkus fand nämlich bereits Ende des 19. Jahrhundert statt. Nach und nach kam die Produktion in die Gänge, bis die NiCD Akkus in den 90ern das Maß aller Dinge in Bezug auf mobile Endergie wurden. Der technische Fortschritt ließ jedoch nicht lange auf sich warten, deshalb wurden die NiCD Akkus nach und nach von anderen Akkus vom Markt verdrängt. Erschwerend kamen außerdem diverse EU Richtlinien hinzu, die die Verwendung von NiCD Akkus aufgrund des Umweltschädigenden Cadmiums untersagten. Lediglich im Werkzeugbereich kommen die NiCD Zellen noch zum Einsatz, da sie auch bei niedrigen Temperaturen Ihre Leistung bringen können.

  • Spannung (pro Zelle): 1,2V
  • Einsatzbereich: Notleuchten, Steuerungen, Werkzeuge etc.
  • Vorteile: Hochstrom geeignet, leistungsfähiger bei extremen Temperaturen
  • Nachteile: Schwerer als moderne Zellen, Memory Effekt
Parallelschaltung

Parallelschaltung

Werden Akkus so zusammengeschaltet, dass sich eine größere Gesamtkapazität ergibt, dann spricht man von Parallelschaltung. Bei der Parallelschaltung von Akkus werden die einzelnen Akkus über gleiche Pole miteinander verbunden (d.h. + mit + und - mit -). Die Nennkapazität (Ah) der einzelnen Akkus summiert sich dann während die Gesamtspannung der Spannung der Einzelbatterien entspricht.

Werden zum Beispiel zwei Batterien mit jeweils 15Ah und 12V parallel geschaltet, so ergibt sich eine Ausgangsspannung von 12V und eine Gesamtkapazität von 30Ah.

Grundsätzlich sollte man nur Akkus gleicher Spannung und Säuredichte mit gleichem Ladezustand parallel zusammenschalten.

Pflege und Kontrolle - Verschlossene Bleibatterie

Pflege und Kontrolle - Verschlossene Bleibatterie

Die Batterie ist stets sauber und trocken zu halten, um Kriechströme zu vermeiden. Die Reinigung der Batterie sollte gemäß ZVEI Merkblatt „Reinigung von Batterien“ durchgeführt werden. Kunststoffteile der Batterie dürfen nur mit Wasser ohne Zusatz gereinigt werden; die Verwendung organischer Reinigungsmittel ist nicht angeraten

Prüfungen - Verschlossene Bleibatterie

Prüfungen - Verschlossene Bleibatterie

Bei Prüfungen ist nach EN 60896 T1 / T 2 vorzugehen, Sonder-Prüfungsanweisungen, z. B. nach DIN VDE 0107 und DIN VDE 0108 sind darüber hinaus zu beachten. Zur Sicherstellung einer zuverlässigen Stromversorgung sollte die gesamte Batterie nach der zu erwartenden Brauchbarkeitsdauer unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen und Temperaturen ausgetauscht werden.

Primärzelle

Primärzelle

Primärzellen, umgangssprachlich auch Batterien genannt, sind galvanische Zellen, die nach einmaliger Entladung nicht wieder aufgeladen werden können. Die geläufigste Primärzelle ist wohl die Alkali-Mangan-Zelle, weil sie in den Größen AA oder AAA in jedem Haushalt vorzufinden ist.

Reihenschaltung

Reihenschaltung

Werden Akkus so zusammengeschaltet, dass sie einen einzigen Strompfad bilden, dann ist von der Reihenschaltung oder Serienschaltung die Rede. Dabei wird der Minuspol eines Akkus mit dem Pluspol eines anderen Akkus verbunden, sodass alle Akkus vom gleichen Strom durchflossen werden. Die sich bildende Gesamtspannung ist dann die Summe der Teilspannungen eines jeden Akkus.

Werden zum Beispiel zwei Batterien mit jeweils 15Ah und 12V in Reihe geschaltet, ergibt sich eine Ausgangsspannung von 24V mit einer Kapazität von 15Ah.

 

Grundsätzlich sollte man nur Akkus gleicher Spannung und Säuredichte mit gleichem Ladezustand parallel zusammenschalten.

Sekundärzelle

Sekundärzelle

Sekundärzellen, umganssprachlich auch Akkus genannt, sind galvanische Zellen, die nach Entladung wieder aufgeladen werden können. Die geläufigste Sekundärzelle ist wohl die Nickel-Metallhydrid-Zelle, die in den Größen AA oder AAA in jedem Haushalt vorzufinden ist. Durch den Vormarsch der digitalen Medien findet aber auch die Lithium-Ionen-Zelle immer mehr Einzug in die Haushalte. Egal ob Handy, Tablet oder digitaler Bilderrahmen, die meisten dieser Geräte werden mittlerweile von Lithium haltigen Zellen betrieben.

Selbstentladung

Selbstentladung

Selbstentladung ist ein chemischer Prozess von Batterien und Akkus, bei dem die Ladung nachlässt, ohne dass die Energiespeicher genutzt werden.  Gründe für die Selbstentladung sind Nebenreaktionen oder interne Kurzschlüsse. Diese Prozesse sind temperaturabhängig, deshalb sollten die Batterien bzw. Akkus nie unter zu hohen oder niedrigen Temperaturen gelagert werden. Die Selbstentladung tritt je nach Batterie- bzw. Akkutyp unterschiedlich auf.

Störungen - Verschlossene Bleibatterie

Störungen - Verschlossene Bleibatterie

Werden Störungen an der Batterie oder der Ladeeinrichtung festgestellt, ist unverzüglich der Kundendienst anzufordern.

Startstrom

Startstrom

Beim Startstrom, auch CA (Cranking Amps) genannt, handelt es sich um eine Angabe aus dem Batteriebereich. Dieser Wert gibt an, wie viel Strom (A) eine Batterie innerhalb einer kurzen Zeit (30s) abgeben kann, ohne dass die Zellen unter einen bestimmten Wert von Spannung (V) gehen. In Deutschland beträgt die maßgebliche Spannung laut DIN 1,5V, in den USA wird die Spannung von 1,2V zugrunde gelegt. Die Werte des Startstroms werden je nach vorherrschender Temperatur variiert angegeben, da diese bei Angabe von Energiewerten immer eine wichtige Rolle spielt.

Sulfatierung

Sulfatierung

Bei Sulfatierung von Akkus bilden sich während der Nutzung kleine Sulfatkristalle, dies ist jedoch ein normaler Vorgang und in der Regel nicht schädlich. Kritisch wird Sulfatierung erst, wenn der Akku über einen längeren Zeitraum nicht voll geladen wurde. Dadurch verhärten sich die Kristalle und sammeln sich an den Elektroden des Akkus, dies verhindert die Reaktionsfähigkeit des Akkus, was auf lange Sicht zu eingeschränkter Leistung führt.

Temperaturabhängige Erhaltungsladespannung und Schnellladung - Verschlossene Bleibatterie

Temperaturabhängige Erhaltungsladespannung und Schnellladung - Verschlossene Bleibatterie

Die Erhaltungsladespannung bezieht sich auf eine Batterietemperatur von 20°C. Temperaturgeführte Spannungskompensation der Erhaltungsspannung wird benötigt, um einer Überladung bei höheren Temperaturen und einer Unterladung bei niedrigen Temperaturen entgegen zu wirken. Zur Vermeidung eines „thermal runaway" muss die Erhaltungsladespannung bei Temperaturen über 40°C auf jeden Fall temperaturgeführt kompensiert werden. Das Starkladeverfahren kann dann verwendet werden, wenn eine schnelle Aufladung gefordert ist. Dabei sollte der Ladestrom 0,25 C(A) nicht überschreiten und konstant auf unter 0,01 C(A) absinken. Bei Erreichen von 0,01 C(A) soll dann die Spannung auf Erhaltungsladespannung umgeschaltet werden.

Temperatur °C

Ladespannung Stark/Schnellladung (V/Z)

Erhaltungsladespannung (V/Z)

-10 2,58 2,36
0 2,53 2,33
10 2,48 2,30
20 2,45 2,275
30 2,40 2,24
40 2,34 2,21

 

Tiefentladung

Tiefentladung

Von Tiefentladung spricht man, wenn man einen Akku unterhalb der zulässigen Entladeschlussspannung nutzt. Je nach Akkutyp kann bereits eine Tiefentladung ausreichen, um den Akku unbrauchbar zu machen. Geht man beispielsweise von einem 12V AGM Akku aus, der bis unter 12V Restspannung gefahren wird, ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass der Akku tiefentladen und folglich unbrauchbar wird. Anzeichen für Tiefentladung sind u.a. abfallende Kapazität, geringe Stromaufnahme beim Laden usw.

Trägheits- Effekt

Trägheits- Effekt

Der Trägheits- Effekt, auch "Lazy battery" Effekt genannt, tritt hauptsächlich bei Nickel-Metallhydrid Akkus auf und wird ähnlich wie der "Memory Effekt" durch unvollständige Entladung vor dem nächsten Ladevorgang verursacht. Der entscheidende Unterschied ist, dass bei dem "Lazy battery" Effekt nicht die Kapazität der Zellen geringer wird, sondern die Spannung während des Entladevorgangs.

Transport Verschlossene Bleibatterie

Transport Verschlossene Bleibatterie

Batterien, die in keiner Weise Schäden aufweisen, werden nach der Gefahrengutverordnung Straße (GGVS) bzw. der Gefahrengutverordnung Eisenbahn (GGVE) nicht als Gefahrengut behandelt, wenn diese gegen Kurzschluss, Verrutschen, Umfallen und Beschädigung gesichert sind (GGVS, Band-Nr. 2801 a). An den Versandstücken dürfen sich von außen keine gefährlichen Spuren von Säure befinden. Bei allen verschlossenen Batterien und Zellen, deren Gefäße undicht bzw. beschädigt sind, gelten die entsprechenden Ausnahmeverordnungen.

USV - Unterbrechungsfreie Stromversorgung

USV - Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Die USV filtert die Netzspannung und schützt die angeschlossenen Geräte vor Unter- bzw. Überspannung, sowie anderen Störungen im Stromnetz. Bei Stromausfall bekommt man somit genügend Zeit, angefangene Arbeiten zu beenden, und die angeschlossenen Geräte korrekt abzuschalten bzw. herunterzufahren. USV Anlagen kommen jedoch nicht nur bei einzelnen Computern sondern auch bei großen Rechenanlagen, Krankenhäusern, Alarm- und Überwachungsanlagen, Leitstellen, Stellwerken der Eisenbahn und weiteren Einsatzbereichen, die eine ununterbrochene Stromversorgung benötigen zum Einsatz.

VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik)

VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik)

Technologie-Verbände gibt es viele – der VDE ist einzigartig:

Sein interdisziplinäres System aus Wissenschaft, Normung und Prüfung vereint die Experten für Forschung & Entwicklung bedeutender Innovationsfelder unter einem Dach.

Wissenschaft. Technologien. Innovationen
Kerngeschäft des VDE ist der Wissenstransfer. Unser Netzwerk fungiert dabei als Plattform für den fachübergreifenden Informationsaustausch rund um Technik und Trends. Experten der VDE-Fachgesellschaften für Informationstechnik, Energietechnik, Medizintechnik, Mikroelektronik und Nanotechnik sowie Automation entwickeln Innovationsstrategien und fördern den internationalen Dialog zwischen Forschern, Entwicklern und Anwendern.

Normen. Standards. Grundlagen
Innovationszyklen werden immer kürzer, das Tempo der Entwicklungen steigt rasant. Nur wer internationale Normen und Standards kennt, kann neue Produkte und Systeme technologisch kompatibel – und damit zukunftsfähig – gestalten. Mit der DKE Deutschen Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE ist die nationale Normungsorganisation für technische Produkte im VDE verankert. Hier arbeiten Wissenschaft, Normung und Prüfung direkt zusammen. So lassen sich Fakten kompetent bewerten, Chancen zügig realisieren, Techniktrends frühzeitig sichern und ausbauen.

Prüfung. Sicherheit. Verbraucherschutz
Technische Innovationen sind immer nur so gut, wie sie für den Menschen im Alltag nutzbar sind. Der VDE schafft Sicherheit auf höchstem Niveau, mit weltweit anerkannten Standards, Prüf- und Kontrollverfahren. Das VDE-Zeichen kennen zwei Drittel der Bundesbürger als die Marke für elektrotechnische Sicherheit.

Weitere Informationen auf www.vde.com

VdS (Verband der Sachversicherer)

VdS (Verband der Sachversicherer)

Als eine der wichtigsten unabhängigen Prüfinstitutionen mit den Schwerpunkten Brandschutz und Security genießt VdS das Vertrauen aller am Sicherheitsmarkt beteiligten Gruppen. VdS verfügt über Fachleute in allen Bereichen des Brandschutzes und vereint die unterschiedlichen Spezialisten für Fragen des anlagentechnischen und baulichen Brandschutzes. VdS-Zertifikate geben gewerblichen und privaten Verbrauchern eine wichtige Orientierungshilfe, um qualitativ hochwertige von weniger leistungsstarken Produkten und Dienstleistungen zu unterscheiden.

Weitere Informationen auf www.vds.de

Verschlossene Bleibatterie

Verschlossene Bleibatterie

Verschlossene Bleibatterien bestehen aus Zellen, bei denen über die gesamte Brauchbarkeitsdauer kein Nachfüllen von Wasser zulässig ist. Als Verschlußstopfen werden Überdruckventile verwendet, die nicht ohne Zerstörung geöffnet werden können.

 

Viskosität

Viskosität

Von Viskosität ist hauptsächlich in Naturwissenschaften die Rede. Im Grunde ist Viskosität eine Maßeinheit für die Fließfähigkeit von Flüssigkeiten. Je höher die Viskosität, desto flüssiger der Stoff. Im Akku bereich hat Viskosität in Bezug auf das Elektrolyt eine große Bedeutung. Nimmt die Viskosität eines Akkus ab, sinkt seine Leistungsfähigkeit. Ein gutes Beispiel hierfür ist ein Li-Ion Werkzeugakku, der bei niedrigen Temperaturen genutzt wird. Sinkt die Außentemperatur auf 10°C oder niedriger, nimmt die Viskosität des Elektrolyts ab und der Akku kann sein Energiepotential nicht mehr ausschöpfen.

Wechselrichter

Wechselrichter

Wechselrichter sind Stromrichter, die überall dort zum Einsatz kommen, wo Gleichspannung vorherrscht, obwohl Wechselspannung benötigt wird. Wechselrichter sind Vorrichtungen, die Gleichspannung in Wechselspannung umwandeln. Wechselrichter kommen hauptsächlich in USV Anlagen, Photovoltaik Anlagen, und bei der Energieversorgung von Wohnmobilen zum Einsatz.

ZSV - Zusätzliche Stromversorgung

ZSV - Zusätzliche Stromversorgung

ZSV steht für zusätzliche Stromversorgung. Im Gegensatz zur USV springt eine ZSV bei Stromausfall ein und versorgt die Verbraucher mit Strom. In der Regel muss eine ZSV mindestens 24 Stunden dafür sorgen, dass alle angeschlossenen Verbraucher genügend Strom erhalten. Die ZSV Anlagen werden nach VDE Vorschriften unterschieden und kommen je nach Art in Krankenhäusern, Arztpraxen oder Altersheimen zum Einsatz. Um die reibungslose Versorgung mit Strom zu garantieren müssen ZSV Anlagen regelmäßig nach VDE Vorschriften und DIN Normen gewartet werden.

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