Optimale Betriebstemperaturen von Blei-Akkus

[Stephan Hloucal]

Hallo Batteriespezies,
in den Datenblättern werden die Betriebstemperaturen bei 20° C angegeben. Meine Erfahrung mit HAGEN Drysafe Blei-Vließ Akkus, die in meinem SAXI bislang schon mehr als 12.000 km geschafft haben, ist, dass diese sich umso wohler fühlen, je wärmer sie sind. Die größte Reichweite erzielte ich mit Akku-Temperaturen nahe 50° C. Daher die Frage an die Spezies: Welches ist die optimale Betriebstemperautur und welcher Zusammenhang besteht zwischen Betriebstemperatur und der zu erwartenden Lebensdauer? Da ich im letzten Sommer schon solche hohen Temperaturen und dann im Winter Batterien nahe 0° C gefahren bin, konnte ich bisher noch keinen negativen Ergebnisse beaobachten.
Von Natur aus bietet das SAXI die besten Voraussetzungen für eine gute Temperaturstabilisierung der Akkus. Doch zuvor möchte ich erst den Rat der Fachleute einholen.
Herzliche Grüße aus Erfurt
Stephan

 

[Juergen Thiesen]

Hallo Stefan,
die Antwort ist relativ einfach: der Innenwiderstand wird mit hoeherer Temperatur kleiner... und somit laesst sich auch mehr Kapazitaet entnehmen. Allerdings sind die Temp.-Betriebsgrenzen zu beachten.
mfG
Juergen

 

[Gunther Kufner]

Hallo Stephan

Heizt du deine Batterien? Oder wie kommst du sonst auf 50°C?
Heizen hab ich mir auch schon mal überlegt, aber da steigt dann der Verbrauch pro km deutlich an, denke ich. Ausserdem kann man ja dann immer nur zuhause aufheizen, weil wenn man aus der Fahrbatterie heizt, kommt man vermutlich nicht allzu weit...

Viele Grüße

Gunther

 

[Stephan Hloucal]

Hallo Gunther,
die Batterien erwärmen sich bei jedem Ladevorgang um etwa 3-4 ° C und da sie in einem relativ gut isloliertem Raum zwischen den Radkästen untergebracht sind, kühlen sie auch nicht so schnell ab. Durch fahren und laden kann ich so die Temperatur hochtreiben. Es gibt da zwar Öffnungen zur Luftzirkulation, die habe ich aber für den Winterbetrieb zugestopft. Die beiden Kästen ließen sich mit einer Heizung (220 V o. ä.) austatten und noch besser isolieren. Mich interessiert nur der Punkt, wo ich den Batterien durch zu hohe Temperaturen Schaden zufüge.
herzliche Grüße
Stephan

 

[Gunther Kufner]

Hmm, ich habe bei mir die Temperatur noch nie gemessen. Aber 50°C scheint mir recht viel zu sein. Da musst du ja mit irren Ströme Laden und Fahren, oder?
Laden kann ich leider nur mit 8A oder so ( hab noch nicht rausfinden können, wo sie die Begrenzung eingebaut haben in meinem NGL3). Und beim fahren ziehe ich idR. so um die 30...40A, wenns mal bergauf geht auch 70 oder 80A, mehr versuche ich zu vermeiden. Muss ich glatt mal messen, ob die Akkus da warm werden.

Viele Grüße

Gunther

 

[Stephan Hloucal]

Hallo Gunther,
die Erwärmung beim Entladen ist eher unbedeutend. Dagegen erwärmen sich die Akkus beim Laden in der letzten Phase spürbar. Ich fahre täglich so etwa 20-25 km und teste ab und an die Reichweite, díe ich noch erzielen kann. Geladen wird etwa mit 2,6 kW, also etwa 12 A bei 220V.
Herzliche Grüße
Stephan

 

[Karl]

Hallo Gunther!

Stephan und auch ich ziehen keine höheren Ströme, aber nach ca. 60 km ist die Temperatur um ca. 10 ° angestiegen, nochmals 10 ° mehr nach 2h Laden mit 20 A usw..
Sonnenelektrische Grüße
Karl

 

[Roland]

Hallo Stephan,
früher haben die Teilnehmer der Tour de Sol die Akkus auf rund 40 Grad oder so geheizt (z.T. mit der Abwärme der Motorelektronik), um mehr Kapazität rauszuholen. Bei 40 Grad bekommt man rund 10 bis 20 % mehr raus, jedenfalls bei Bleiakkus.
Auch Messmer hat das für seine Akkus empfohlen: Nicht unter 30 Grad, besser 35 Grad als Temperatur.
Nachteile können bei der Lebensdauer dadurch entstehen, dass der Akku innen schneller korrodiert. Gerade die Korrosion läuft schneller ab bei höheren Temperaturen. Messmer hat zur Verhinderung der Korrosion bei seinen Blei-Säure Akkus einen höheren Innendruck (und andere konstruktive Massnahmen) gewählt. Leider ist dieser legendäre Akku nie richtig in Serie gegangen, es ist bei einigen hundert handgefertigten (und sehr guten) Akkus geblieben, eingesetzt in MiniEls und dem ebenfalls legendären MINI. Auch die Akkufirma, die sich kurz dafür interessiert hatte, hat durch extremen Kostendruck bei seinen Starterakkus heute andere Probleme und kann sich daher nicht mehr mit diesen Akkus beschäftigen.
Über 40 Grad würde ich nicht gehen, jedenfalls nicht auf Dauer. Über 50 bis 55 Grad ist mit Schäden zu rechnen. Ich würde allerdings gerne mehr darüber von Leuten hören, die mehr über die Batteriechemie wissen. Ich bin kein Chemiker, sondern Elektroingenieur und nur Anwender.

Gruss, Roland, bsm

 

[Eckehard]

Hallo Roland,

ich wüsste da einen Nischenanbieter (vollkommen selbstständig) in Wernigerode (die Firma WERBAT). Die sind auf Blei-Säure für Antriebszwecke und Solar spezialisiert. Vielleicht könnte man die locken für den Nischenmarkt El+Konsorten. Ich war schon persönlich dort, nur haben sie z.Z. nur relativ grosse Zellen in der Produktion, die nicht ins El passen. Wenn Du so nett wärst und den Herrn Tschepella 03943-926-0 unverbindlich mal anklingeln könntest ? Du hast ja viel Erfahrung mit der Materie. Übrigens ist die Homepage www.werbat.de

Freundliche Grüsse Eckehard

 

[Stephan Hloucal]

Hallo Roland,
genau das ist meine Frage, was läuft bei Temperaturen über 50° C in den Akkus ab, was sollte daran schädlich sein? Vielleicht verhalten sich hier Gel- oder Vließ Akkus günstiger als offene Blei- Akkus, obwohl unter der Motorhaube eines PKW durchaus höhere Temperaturen herrschen können.
Wo sind die Elektrochemiker?
Herzliche Grüße
Stephan

 

[Karsten-]

Im Datenblatt meiner Fließakkus (Haze) ist als Operating Temperatur -20 bis +50°C angegeben.
Außerdem ist dort noch ein Diagramm abgebildet, das zeigt wie die Selbstentladung mit steigender Temperatur (besonders über 40°C) sehr stark zunimmt.
Auf einem anderen Diagramm ist die Kapazität in Abhängigkeit von der Temperatur zu sehen. Ab ca. 30 °C ist die Steigerung nur noch minimal.
Danach macht es keinen Sinn für mich deutlich über 30°C zu gehen.

Hast Du auch schon daran gedacht, daß Du die Ladespannung bei hohen Temperaturen deutlich reduzieren must?

 

[andre prellwitz]

die messmerakkus werden von der firma levo/ch ab anfang 2005 in serie gefertigt.

 

[hcqniost]

Hi,

im letzten Sommer haben die "Aachener" (ich gehöre mit meinem Skoda dazu) ja diese 2000km Tour durch Dutschland gemacht;und ich kann mich nur zu gut daran erinnern,wie mir irgendwie schwindelig wurde beim ablesen der Akkutemperatur meines Autos.Zeitweise waren das auch über 50 Grad,trotz Ausbau aller Abdeckungen.Was ich aer damit sagen wollte:nach der Rückkehr hatten die Batterien keinen merkenswerten Unterschied zu vorher.Und leben immer noch...

Gruss,Carlo

 

[Stephan Hloucal]

Hallo Batterieheizer,
ich habe gerade mal im Datenblatt von Hagen nachgeschaut. Die geben einen Betriebstemperaturbereich von -30°bis + 50° C an. Das bedeutet, dass sie den Betrieb der Batterien in diesem Bereich garantieren, unabhängig von Selbstentladung und Kapazität. Das müsste dann auch für die Zyklenzahl gelten! Die Selbstentladung ist irrelevant für alle, die täglich fahren. Uns kommt es auf Reichweite an. Also, nachdem die Elektrochemiker nicht widersprochen haben, sollten die Batterien ordentlich geheizt werden (mindestens 40° C). Da andere ähnliche Erfahrungen gesammelt haben und noch keine Batterien den Hitzetot gestorben sind, werde ich diese Richtung weiterverfolgen.
Mit heißen Batteriegrüßen aus Erfurt
Stephan

 

[Enno]

Hallo Carlo und alle anderen Warmbatteriefahrer,
als Nichtaachener war ich ja auch bei einem Teil der Deutschlandtour dabei (nochmal Dank und Gruß an Dich Carlo). Meine Messmer Batt. mögen es zwar warm aber bei 57°C hatte ich doch Bedenken. Der Batt. Satz funktioniert aber trotzdem immer noch (nach über 27000 km). Betriebstemperaturen um die 30^C halte ich für ok, wobei die chemischen Abläufe also auch die Selbstentladung schneller ablaufen.

 

[Stephan Hloucal]

Hallo Enno,
sicher ist das zunächst ungewöhnlich, wenn die Batterien so warm geworden sind. Aber die Tatsache, dass sie es gut vertragen haben, sieht man doch an der Lebensdauer. Wo bleibt der Widerspruch der Elektrochemiker?
Heiße Batteriegrüße aus dem sonnigen Erfurt.
Stephan

 

[Georg Schütz]

Die temperaturabhängigen elektrochemischen Vorgänge beschreiben eigentlich nur die Spannung (nach Nernst ist das Potential einer Halbzelle nach E=Eo+(n*F)/(R*T)*ln(c) zu berechnen) und in dem Innenwiderstand (die Ionenwanderung ist als Diffusionsprozess und als solche temperaturabhängig) und die Selbstentladung (Diffusionsprozess wie Innenwiderstand).
Kritischer ist die Frage nach den Seperatoren. Da ist es mehr eine Frage der Materialeigenschaften als eine Frage der Elektrochemie. So liegt die Schädlichkeit des Überladens bei NiMH oder NiCd-Batterien nicht nur darin, dass sich Material zersetzt, sondern dass die hohen Temperaturen die Seperatoren zerstören. Ist ein Sperator angegriffen, macht sich das mitunter nicht sofort bemerkbar - die Folgen können eher schleichend sein und eine höhere Selbstentladung zur Folge haben.

 

[Karl]

Hallo Georg,

womit wir wieder bei der entscheidenden Frage der Produktqualität und der Produktionsqualität angelangt sind!
Die Messmer Batterie wird wegen ihrer Haltbarkeit hoch gelobt- gegenteilige Mitteilungen sind mir bisher nicht bekannt-
Also offensichtlich hohe Produktqualität und Produktionsqualität! ( von praktisch einer einzelnen Person! )
Ähnlich ist es bei den Carbon-Scheibenrädern für Radprofis, die auch von zwei begabten Rentnern gebacken werden!
Wenn es denn wahr ist , dass Herr Messmer einen Serienproduzenten gefunden hat, so ist allen nur viel Erfolg zu wünschen!

Und die anderen Batteriehersteller sollen vor Scham im Boden versinken!

Sonnenelektrische Grüße
Karl

 

[andre prellwitz]

die messmer akkus besitzen seperatoren aus duroplast,die werden also bei hohen temperaturen nicht weich.termoplastseperatoren von normalen batterien werden durch die ausdehnung der platten zusammengedrückt und so ensteht spiel dazwischen so das masse viel leichter aus den platten ausfallen kann.die platten der messmer batterien sind spielfrei in den batteriekasten eingesetzt und die batterien werden von spannbändern zusammengedrückt(mechanische stabilität)

 

[Stephan Hloucal]

Hallo,
da haben wir doch schon das erste Problem. Leider habe ich in meine Blei-Vließ-Akkus noch nicht reinschauen können. Wenn Hagen als obere Betriebstemperatur +50° C angibt, dann ist sicher nicht damit zu rechnen, dass bei +60° C das Plastikgehäuse zerfließt. Eine gewisse Reserve muss ja sein und als Separator dient doch sicher das Vließgewebe, oder?
Gruß
Stephan