Die Funktionsweise von Ladegeräten

Die Funktionsweise von Ladegeräten

Beim Ladevorgang sollen die aktiven Materialien – Schwefelsäure (H2SO4), Blei (Pb) und Bleioxid (PbO2) – aus dem während des Entladungsprozesses (auch Sulfatisierung genannt) gebildeten Bleisulfat (PbSO4) rückgewonnen werden.

Das Bleisulfat ist eigentlich ein notwendiges Prozessprodukt. Die Probleme beginnen jedoch, sobald Bleisulfatkristalle zu groß werden.

Eine Ladekurve (genauer gesagt ein Ladealgorithmus) beschreibt, wie die Batterie während des gesamten Ladeverfahrens Energie bezieht. Die DIN-Norm 41773 gibt vor, wie dieser Algorithmus strukturiert sein muss.

Doch wirklich wichtig ist die genaue Kenntnis der Batterie, also wie sie behandelt werden muss, um ihren Bestzustand mit dem Ziel maximaler Lebensdauer bei maximaler Kapazität zu gewährleisten. Es gibt keinen Königsweg, über den alle Probleme gleichermaßen optimal gelöst werden können. Die Batterie selbst kann nach verschiedenen Fertigungsverfahren hergestellt worden sein. Auch müssen die Batterie und ihre Nutzung im Zusammenhang betrachtet werden. Aus diesen Faktoren ergibt sich eine immense Anzahl von möglichen Algorithmen. Es liegen Welten zwischen einem modernen, mehrstufigen und primärgeschalteten Batterieladegerät und einem linearen Transformatorladegerät, wie es vom Autozubehörhandel und Discountern angeboten wird.

Ein paar interessante Einzelheiten zur Ladekurve:

  • Obwohl das Batterieladegerät mit einem hohen Ampere-Nennwert versehen ist, wird dieser jedoch mit einer Batterie ermittelt, die eine Spannung von nur 5 bis 6 Volt besitzt. Ein eher realistischer Wert sind 75 % des Ampere-Nennwerts Doch dieser fällt mit steigender Batteriespannung schnell ab.
  • Das primärgeschaltete Batterieladegerät mag bei der Versorgung der Batterie mit Energie anfänglich langsamer sein, doch gleicht sich das im Ladeverlauf schnell aus.
  • Ein lineares Batterieladegerät hat selbst bei hoher Spannung Probleme damit, die Batterie vollständig zu laden. An diesem Punkt liefert das Batterieladegerät mehr Wärme als Strom und die Ladewirkung ist gering.
  • Ein Batterieladegerät, das keine konstante Spannung liefern kann, ist nicht in der Lage, eine Batterie völlig zu laden. Stattdessen wird der Bereich erreicht, in dem Gasbildung und Flüssigkeitsverlust einsetzen. Als Faustregel werden 80 % des Ladeeffekts während der ersten Phase erreicht. Alle einfach geregelten Batterieladegeräte senken nach dem Erreichen von 14,4 V das Spannungsniveau. Doch damit kann es Wochen dauern, bis die letzten 20 % des Ladeeffekts realisiert werden.