OptimumNano Batterien Wartungsmethoden

- Jun 13, 2017-

Wie jemand in der Industrie es einmal ausgedrückt hat, sterben "wenige Batterien einen natürlichen Tod, die meisten werden ermordet" . Die folgenden Informationen sollen Ihnen zeigen, wie Sie die längste Lebensdauer Ihrer Batteriebank erreichen und warum Batterien nicht funktionieren.

Warum Batterien ausfallen

Wenn eine Blei-Säure-Batterie entladen wird, bildet sich ein weiches Bleisulfatmaterial auf den Batterieplatten. Während der Wiederaufladung der Batterie wird dieses Material von den Platten abgehoben und in der Elektrolytlösung der Batterie wieder zusammengeführt. Wenn jedoch die Batterie für einen Zeitraum von nur drei Tagen in einem teilweisen Entladungszustand verbleibt, beginnt das Bleisulfatmaterial zu härten und zu kristallisieren, wodurch eine permanente isolierende Barriere gebildet wird. Wenn diese Barriere dicker und dicker wird, wird die Fähigkeit der Batterie, eine Ladung aufzunehmen oder Energie zu liefern, verringert, was zu der Annahme führt, dass die Batterie nicht länger verwendbar ist. Die Anhäufung solcher Ablagerungen, auch bekannt als Sulfatierung, ist der zerstörerischste Prozess im Leben einer Blei-Säure-Batterie.

Mehrstufige Batterieaufladung

Eine typische 12-Volt-Blei-Säure-Batterie muss auf etwa 14,2 bis 14,4 VDC gebracht werden, bevor sie vollständig geladen ist. (Für 24-Volt-Systeme das Doppelte dieser Zahlen.) Bei einem niedrigeren Spannungspegel bleiben einige der Sulfatablagerungen, die sich während der Entladung bilden, auf den Platten zurück. Im Laufe der Zeit werden diese Ablagerungen dazu führen, dass eine 200-Ah-Batterie mehr wie eine 100-Ah-Batterie wirkt, und die Batterielebensdauer wird beträchtlich verkürzt. Wenn die Batterien vollständig aufgeladen sind, sollten sie auf einer erheblich niedrigeren Spannung gehalten werden, um ihre Ladung aufrechtzuerhalten - typischerweise 13,2 bis 13,4 Volt. Höhere Spannungspegel "gasen" die Batterie und kochen Elektrolyt ab, was wiederum die Batterielebensdauer verkürzt.

Die meisten Batterieladerkonstruktionen und Standard- Wechselstromgeneratoren, die auf Booten installiert sind, können nicht mit den Konfliktspannungsanforderungen der anfänglichen "Massenladung" und der anschließenden "Float" - oder Wartungsphase fertig werden. Diese Designs können nur eine Ladespannung aufnehmen und müssen deshalb eine Kompromisseinstellung verwenden - typischerweise 13,8 Volt. Das Ergebnis ist eine langsame unvollständige Ladung, ein Aufbau von Sulfatablagerungen, übermäßige Gasbildung und eine verringerte Batterielebensdauer. Erhaltungsladegeräte halten die Spannung bei 13,8 Volt, was kocht und schließlich eine Batterie ruiniert.

Das Ladegerät, das in den meisten Marine-Wechselrichtern , "intelligenten" Batterieladegeräten und Wechselstromgeneratoren mit "intelligenten" externen Reglern erhältlich ist, schaltet die Batterien automatisch durch eine geeignete mehrstufige Sequenz (manchmal als 3-stufige Aufladung bezeichnet), um eine schnelle und vollständige Aufladung zu gewährleisten.

Xantrex Batterieladegeräte Die besseren Laderegler, die in Solarladesystemen verwendet werden, sind in der Lage, die Batterieladung mit einer Pulsbreiten-Technologie zu handhaben. Die Spannung wird während der Akzeptanzphase auf dem gewünschten Wert gehalten, aber der Strom wird nur lange genug eingeschaltet, um den erforderlichen Ladestrom zu liefern. Die Spannung wird in der Float-Stufe reduziert und der Strom wird nur lange genug eingeschaltet, um die Float-Spannung aufrechtzuerhalten.

Dreistufiges Laden der Batterie

Die Batterie wird normalerweise bis zu 75% der vollen Ladung in der Bulk Charge Phase geladen. Die Annahme- oder Absorptionsphase lädt die Batterie weiter auf, bis sie vollständig aufgeladen ist. Nachdem die Batterie vollständig geladen ist, wird gerade genug Ladestrom angelegt, um die Batterie in einem vollständig geladenen Modus zu halten (dies ist die Float-Phase). Die Float-Phase sollte nicht mit "Erhaltungsladegeräten" verwechselt werden, die über viele (gekochte) Batterien verfügen.

Bulk-Ladespannung

Die Bulk-Ladespannung typischer Flüssigelektrolytbatterien sollte etwa 14,4 VDC betragen. AGM-Batterien etwa 14,2 VDC; Gelzellenbatterien etwa 14,1 VDC. Es gibt keine richtige Spannung für alle Batterietypen. Falsche Spannungen beeinträchtigen die Batterieleistung und die Lebensdauer. Überprüfen Sie die Spezifikationen und Empfehlungen Ihres Batterieherstellers.

Schwimmerspannung

Die Float Voltage- Einstellungen sollten die Batterien auf einem Niveau halten, das hoch genug ist, um eine volle Ladung aufrechtzuerhalten, aber nicht so hoch, dass eine übermäßige "Begasung" verursacht wird, die den Elektrolyten "abkocht". Für eine 12-Volt-Flüssigelektrolytbatterie im Ruhezustand ist normalerweise eine Spannung von 13,2 bis 13,4 angemessen; Gelzellen werden typischerweise zwischen 12,9 und 13,1 gehalten. Wenn die Batterien in der Float-Phase verwendet werden, sind möglicherweise etwas höhere Einstellungen erforderlich.

Temperaturkompensation

Die Temperaturkompensation ist für alle Batterietypen wichtig, aber AGM und Gelzellen (ventilregulierte Batterien) sind temperaturempfindlicher. Denken Sie daran, dass, selbst wenn Sie sich in einem Bereich befinden, in dem die Temperatur nicht stark schwankt, wo die Batterien sitzen, erhebliche Temperaturschwankungen aufweisen können. Dies kann durch Laden und Entladen der Batterien verursacht werden, wobei diese selbst Wärme aus den Ineffizienzen beim Durchlaufen der Ladezyklen erzeugen. Zusätzlich kann das Batteriefach heiß werden, wenn die Sonne auf dem Bootsdeck aufschlägt oder die Motorraumwärme die Temperatur des Batteriefachs erhöht. Durch das Hinzufügen eines kostengünstigen Batterietemperatursensors zu Ihrem Laderegler oder Regler werden die Batterien vor Unterkühlung geschützt. oder überladen auf der Grundlage dieser Temperaturschwankung, um die längere Lebensdauer Ihrer Batteriebank sicherzustellen.

Deep Cycle und Shallow Cycle

Ein Zyklus in der Batteriewelt tritt auf, wenn Sie eine Batterie entladen und dann wieder auf den gleichen Pegel laden. Wie tief eine Batterie entladen wird, wird als "Entladungstiefe" bezeichnet. Ein flacher Zyklus tritt auf, wenn die obersten 20% oder weniger der Batterieleistung entladen und dann wieder aufgeladen werden. Einige Batterien, wie z. B. Startbatterien für Kraftfahrzeuge, sind nur für diese Art von Radfahren ausgelegt. Die Platten aus aktivem Material sind dünn mit großer Gesamtoberfläche. Dieses Design kann in kürzester Zeit viel Leistung liefern.

Der zweite Zyklustyp ist ein tiefer Zyklus, bei dem bis zu 80% der Batteriekapazität entladen und wieder aufgeladen werden. Batterien für tiefe Zyklen sind mit dickeren Platten aus aktivem Material gebaut, die eine geringere Gesamtoberfläche haben. Aufgrund der verminderten Verfügbarkeit der Oberfläche für die chemische Reaktion liefern diese Batterien im Verhältnis zu ihrer Größe genauso viel Leistung, jedoch über einen längeren Zeitraum. Diese Art der Batterieauslegung wird in einem Kreuzfahrtschiff bevorzugt, da das Entladen einer Batterie auf ein tieferes Niveau normal ist, während sie aufgrund von Lichtern, Instrumenten, Ventilatoren und anderer normaler Batterieverwendung verankert wird.

Batterieladezustand ermitteln

Der Batterieladezustand wird bestimmt, indem entweder die Klemmenspannung oder das spezifische Gewicht des Elektrolyts abgelesen wird.

Die Dichte oder das spezifische Gewicht des Schwefelsäureelektrolyten einer Blei-Säure-Batterie variiert mit dem Ladezustand (siehe Tabelle unten). Das spezifische Gewicht wird mit einem Hydrometer abgelesen. Ein Hydrometer zeigt den genauen Ladezustand an . Ein Hydrometer kann nicht mit versiegelten AGM- oder Gel-Zellen-Batterien verwendet werden.

Spannungsmesser werden auch verwendet, um den Ladezustand der Batterie anzuzeigen . Digitale Voltmeter liefern die Genauigkeit, um die Spannung in Hundertstel zu lesen und sind relativ preiswert und einfach zu verwenden. Das Hauptproblem bei der Ablesung der Spannung ist der starke Grad der Batteriespannungsänderung über den Tag hinweg. Die Batteriespannung reagiert stark auf das Laden und Entladen. Wenn eine Batterie geladen wird, nimmt die angezeigte Spannung zu, und wenn die Entladung auftritt, nimmt die angezeigte Spannung ab. Mit Erfahrung kann man den Ladezustand mit einem Voltmeter genau bestimmen.

Prozentsatz der Gebühr 12 Volt Batteriespannung 24 Volt Batteriespannung Spezifisches Gewicht
100 12.70 25.40 1.265
95 12.64 25.25 1.257
90 12.58 25.16 1.249
85 12.52 25.04 1.241
80 12.46 24.92 1.233
75 12.40 24.80 1.225
70 12.36 24.72 1.218
65 12.32 24.64 1.211
60 12.28 24.56 1.204
55 12.24 24.48 1.197
50 12.20 24.40 1.190
45 12.16 24.32 1.183
40 12.12 24.24 1.176
35 12.08 24.16 1.169
30 12.04 24.08 1.162
25 12.00 Uhr 24.00 Uhr 1.155
20 11.98 23.96 1.148
15 11.96 23.92 1.141
10 11.94 23.88 1.134
5 11.92 23.84 1.127
Entladen 11.90 23.80 1.120


Überwachung und Wartung

Die Batteriespannung sollte für eine maximale Batterielebensdauer bei oder über einem Ladezustand von 50% gehalten werden. Halten Sie den Elektrolytstand der Batterie auf dem angegebenen Wert und lassen Sie die Platten niemals über dem Elektrolyten liegen. Verwenden Sie nur destilliertes Wasser - kein Leitungswasser, wenn Sie die Batterien nachfüllen. Wasser ist das einzige Element, das von Ihrer Batterie verwendet wird. Sie sollten Ihrer Batterie niemals Säure hinzufügen müssen. Nicht überfüllen oder füllen, wenn die Batterien entladen sind. Bei Überwässerung wird die Säure zu stark verdünnt und der Elektrolyt wird beim Laden ausgetrieben.

Entzerrung

Der Ausgleich ist das kontrollierte Überladen einer vollständig geladenen Batterie. Diese Überladung mischt den Elektrolyten, gleicht die Ladung zwischen verschiedenen Batteriezellen aus und reduziert die permanente Sulfatierung der Batterieplatten. Es ist Energie investiert, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Wir glauben, dass als Faustregel die Entzerrung alle 60 bis 90 Tage durchgeführt werden sollte.

Der Ausgleich bringt Ihre Batterien auf 15 Volt oder höher (30 Volt bei einem 24-Volt-System). Stellen Sie daher sicher, dass alle DC-Lasten abgeklemmt sind, bevor Sie beginnen. Der Ausgleichsprozess verbraucht Wasser und erzeugt Gasbildung. Vergewissern Sie sich, dass Ihre Batterien während dieses Ladevorgangs gut belüftet sind. Die Batterien sollten während dieses Vorgangs genau überwacht werden. Überprüfen Sie das spezifische Gewicht aller Zellen am Anfang und achten Sie auf niedrige Zellen. Prüfen Sie während des Prozesses die Elektrolytdichte, bis Sie drei Messwerte im Abstand von 30 Minuten erhalten, die keine weitere Erhöhung der spezifischen Dichte anzeigen.

Die bei der Entzerrung entstehenden Dämpfe können für Stoffe und Polsterungen sehr schädlich sein, wenn sich die Batterien im Wohnbereich eines Bootes befinden. Der Bereich muss gut belüftet sein.

Batterie-Conditioner

Batterie-Conditioner (Desulfator) sind eine Alternative zur Entzerrung. Batteriekonditionierer verwenden einen pulsierenden Energieimpuls, der in eine Batteriebank emittiert wird, der diesen Lebensdauerbegrenzungsprozess eliminiert und verhindert. Die Frequenzen, bei denen diese Impulse emittiert werden, sind darauf abgestimmt, die Strukturkomponenten der Sulfatablagerungen anzuregen. Dieses Verfahren ermöglicht es der Sulfatierung, in den Elektrolyten zurückzukehren.

Batterieschutz


Batterie-Protektoren können das Ersetzen Ihrer Hausbatteriebank ersparen und bieten die beste Versicherungspolice für den kleinen Preis. Batterieschutzvorrichtungen sitzen zwischen der Batteriebank und Ihren Hauslasten. Wenn Sie die Batterie aus irgendeinem Grund unter den voreingestellten Wert (normalerweise 10,5 V) ziehen sollten, trennt der Batterieschutz die Lasten und speichert die Batteriebank.

In der Regel bleibt die Kühlung an Bord, wenn Sie das Boot verlassen und Ihre Batterien leerlaufen lassen. Dies führt dazu, dass Sie Ihre Batteriebank verlieren und sich letztendlich im Kühlschrank befinden. Der Batterieschutz würde den Kühlschrank abschalten und die Hausbatteriebank retten, aber ja, Sie werden immer noch schlechtes Essen im Kühlschrank haben.

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