Blei- warm und kalt und überhaupt...

  • Themenstarter Mario Volkmann
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Mario Volkmann

Guest
Hallo, Bleifahrer!

Ich hätte mal einen kleinen Denkanstoß:

Im Winter, sagen wir mal, es sind -10 Grad C, haben die Batterien nur ca. 60% der normalen Energiemenge.
Wenn ich diese auf die Mindestspannung runter fahre, sind sie dann leer? Oder kann man sie im Winter gar nicht leerfahren?

Wenn ich im Frühling bei 20 Grad C nach Hause komme und auflade, gehen 100% rein.
Am nächsten Morgen hats dann nur 0 Grad C. Wo ist die Energie hin? Ich fahre zur Arbeit, entnehme von den verfügbaren, sagen wir mal 70% (kalt), 30%, fahre am Nachmittag bei 20 Grad C zurück, brauche wieder 30%, also blieben 10% übrig. Wir haben aber jetzt 20 Grad C! Also passen wieder 100% in die Batts!

Ich weiß, wirre Gedanken, aber vielleicht doch nicht so abwegig?

Gruß,
Mario
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Mario Volkmann schrieb:

Wo ist die Energie hin?

Die Energie ist - abgesehen von den höheren ohmschen Verlusten bei kälteren Batterien - nicht verloren, sondern nur nicht entnehmbar, sozusagen eingesperrt.

Ein sprachgewandter Zeitgenosse hat das mit Bienenhonig verglichen: Dieser fließt bei Raumtemperatur relativ gut. Wenn ich das Honigglas im Kühlschrank aufbewahre, warte ich sehr, sehr lange, bis aus einem umgekippten Honigglas der Honig ausfließt. Der Honig ist aber trotzdem nicht verloren.

Zurück zur E-Energie: Infolge des rapiden Spannungseinbruches und der nur trägen chemischen Reaktion bei kalten Batterien bringe ich die gespeicherte Enerie nur spärlich zum Fließen.

 
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Mario Volkmann

Guest
Hallo Herbert,

Das hieße doch, im Winter kann man Bleibatterien nicht ohne weiteres tiefentladen?

Gruß,
Mario
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Mario Volkmann schrieb:

Das hieße doch, im Winter kann man Bleibatterien nicht ohne
weiteres tiefentladen?

Ich denke, daß es für den Akku dann problematisch wird, wenn eine Zellenspannung von ca. 1,7V unter Last unterschritten wird, auch wenn erst wenige Amperestunden entommen wurden. Das hängt anscheinend mit den elektrochemischen Verhältnissen in der Batterie zusammen.

 
M

Mario Volkmann

Guest
Wenn man aber mal von meinem anderen Beispiel ausgeht:
Der Akku ist bei 0 Grad C so voll wie möglich, sagen wir mal 70%.
Das Teil steht bis zum Mittag in der Sonne und wird 20 Grad C warm.
Hat er jetzt auch nur 70% und sulfatiert demzufolge, oder 100%?
Wenn er 100% hat, woher kommt die Energie?

Verstehst Du meine wirren Gedankengänge?

Gruß,
Mario
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Hallo Mario,

Dein Denkansatz führt ein wenig in die Verwirrung :)

Ich würde folgenden nehmen: Batterie ist 0 Grad C kalt, Du hast ein gutes Ladegerät, das sie auch bei diesen Temperaturen schön voll lädt, also 100% Ladezustand.
Sagen wir, Du hast eine Batterie mit 100Ah.

Jetzt fährst Du los und nach 25km kommt eine Steigung, die Deine Batterien an die Grenze bringt, sodaß die Entladeschlußspannung erreicht wird, aber Du schaffst es gerade noch. Aber die Batterie scheint leer zu sein.
Hättest Du einen Amperestundenzähler, dann würde dieser ca. 35Ah entnommene Energie anzeigen, also noch 65% Restinhalt.
Wenn Du jetzt Dein Fahrzeug an die Wärme stellst, daß die Akkus schön 20 oder besser 25 Grad C haben, dann kannst Du weiter Energie entnehmen, beim 36Volt cityel mit 90Ah nochmals ca. 20 Ah, Restinhalt noch ca. 45%.
Diese Energie könntest Du bei kalter Batterie nicht entnehmen, weil Du sonst der Batterie gefährlich tiefe Spannungen abverlangst.
Mehr als etwa 60% Prozent kannst Du aber bei den hohen Strömen eines Elektrofahrzeuges auch bei warmer Batterie nicht entnehmen.

Wenn Du nun einen Verbraucher mit kleiner Stromaufnahme, so ca. 10 A an die Batterie hängst, dann kannst Du noch weiter Energie entnehmen, weil bei kleinem Strom die Spannung erst bei weit tieferer Entladung abfällt.

Dieses Verhalten des Bleiakkus hat ein Herr Peukert erforscht, man nennt dies darum auch Peukert-Effekt.
Bei anderen Batterietechnologien wie NiCd oder NiMh (Lithium weiß ich nicht) ist dieser Effekt nur in geringem Maße vorhanden.

Deshalb kann ich aus einem 100Ah NiCd-Akku bei hohen Strömen wie im E-Auto mindestens 80-90Ah entnehmen, bei Blei aber nur ca. 55Ah, etwas mehr, wenn ich auf den letzten km hohe Ströme vermeide, z.B. durch Einsatz eines dynamischen Strombegrenzers, der bei Erreichen der Entladeschlußspannung von 32Volt den Batteriestrom reduziert. Das Fahrzeug erreicht dann zusehends weniger Fahrleistung und wird Steigungen nicht mehr schaffen, aber die Batterien werden geschont.

Schau Dir mal Ralfs el-Seiten an:
http://www.ralfwagner.de/mini/technik/ekapa.htm
Dort ist der Zusammenhang zwischen Batterietemperatur, Strombelastung und entnehmbarer Kapazität schön beschrieben.

 
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Mario Volkmann

Guest
Hallo Herbert,

Nein, den Peukerteffekt meine ich nicht, der sagt mir auch etwas.

Ich meine die Kapazitätsänderungen die mit der Temperatur kommen:
Bei 25° (habe das Symbol gefunden ;-) ) kann man einem 100Ah C5- Akku auch 100Ah entnehmen, bei 0,2C.
Bei -10° sind es nur 65% (habe ich mal irgendwo gelesen), bei gleichem Entladestrom.

Dazu wieder mein Beispiel, noch extremer und realitätsfern:
In der Nacht -mit Temperaturkompensation- voll geladen, bei -10°. Entnehmbare Energie: 65Ah.
Batterie ohne Ladung stehen lassen, auf 25° erwärmen. Entnehmbare Ernergie: 100Ah?!
Wenn ja, wieso?

Habe ich mich jetzt deutlicher ausgedrückt?

Gruß,
Mario
 

Herbert Hämmerle

Aktives Mitglied
13.12.2004
1.140
Siehe mein Beitrag mit dem durch Kälte zähen Honig -
damit ist eigentlich alles gesagt.
Die träge ablaufenden chemischen Reaktionen bei Kälte machen es unmöglich, die Energie mit hoher Leistung zu entnehmen. Sie schleicht nur noch sehr langsam. Es ist kein weiterer Hokuspokus damit verbunden, der Energie verschwinden und wieder erscheinen läßt :)
Wenn ich bei einem 100Ah-Akku 65Ah entnommen habe, dann ist der Ladezustand (theoretisch) 35%, im kalten Zustand kann ich aber nicht mehr Energie nutzen.
Abgesehen davon sollte man im praktischen Betrieb eines Bleiakkus auch bei kleinen Strömen nie 100% entladen, das verkürzt stark die Lebensdauer.

Eine bessere Erklärung kann ich nicht geben, ich bin kein Elektrochemiker.

 

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