Die Nachteile von Blei-Säure-Batterien

1/ Begrenzte „nutzbare“ Kapazität

Bei der Auswahl der geeigneten Batterie für Ihre spezifische Anwendung ist es wichtig, eine Reihe von Faktoren zu berücksichtigen, die eine optimale Leistung gewährleisten. Erstens ist die Bestimmung der erforderlichen Spannung von entscheidender Bedeutung, da sie sich direkt auf die Funktionalität Ihrer Anwendung auswirkt. Durch die genaue Ermittlung des Spannungsbedarfs können Sie sicherstellen, dass die von Ihnen gewählte Batterie kompatibel ist und die erforderliche Stromversorgung bietet.

Darüber hinaus ist die Berücksichtigung des Kapazitätsbedarfs bei der Auswahl der richtigen Batterie von entscheidender Bedeutung. Die Kapazität gibt an, wie viel Energie die Batterie über einen bestimmten Zeitraum speichern und liefern kann. Wenn Sie den Energiebedarf Ihrer Anwendung kennen, können Sie einen Akku mit geeigneter Kapazität auswählen, um einen unterbrechungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist es wichtig zu ermitteln, ob Ihre Anwendung eine zyklische oder eine Standby-Batterie benötigt. Zyklische Batterien sind so konzipiert, dass sie wiederholten Lade- und Entladezyklen standhalten, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die einen häufigen Stromverbrauch erfordern. Andererseits sind Standby-Batterien für die Notstromversorgung konzipiert und bieten eine zuverlässige Energiequelle bei Stromausfällen oder Notfällen.

Indem Sie diese Faktoren sorgfältig bewerten und die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung verstehen, können Sie bei der Auswahl der richtigen Batterie eine fundierte Entscheidung treffen. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihre Anwendung effizient und zuverlässig arbeitet und alle notwendigen Bedingungen für eine optimale Leistung erfüllt.

2/ Begrenzte Lebensdauer

Selbst wenn Sie schonend mit Ihren Batterien umgehen und darauf achten, sie nie zu stark zu entladen, halten selbst die besten zyklenfesten Blei-Säure-Batterien in der Regel nur 500–1000 Zyklen. Wenn Sie Ihre Batteriebank häufig nutzen, kann dies bedeuten, dass Ihre Batterien nach weniger als zwei Jahren Nutzung ausgetauscht werden müssen.

3/ Langsames und ineffizientes Laden

Die letzten 20 % der Blei-Säure-Batteriekapazität können nicht „schnell“ aufgeladen werden. Die ersten 80 % können mit einem intelligenten dreistufigen Ladegerät schnell „großgeladen“ werden (insbesondere AGM-Batterien können einen hohen Massenladestrom verarbeiten), aber dann beginnt die „Absorptionsphase“ und der Ladestrom fällt drastisch ab.

Genau wie bei einem Softwareentwicklungsprojekt können die letzten 20 % der Arbeit am Ende 80 % der Zeit in Anspruch nehmen.

Das ist keine große Sache, wenn Sie über Nacht am Stromnetz aufladen, aber es ist ein großes Problem, wenn Sie Ihren Generator stundenlang laufen lassen müssen (was ziemlich laut und teuer im Betrieb sein kann). Und wenn Sie auf Solarenergie angewiesen sind und die Sonne untergeht, bevor die letzten 20 % aufgeladen sind, kann es leicht passieren, dass Ihre Batterien nie wirklich vollständig aufgeladen werden.

Die letzten paar Prozent nicht vollständig aufzuladen, wäre in der Praxis kein großes Problem, wenn Blei-Säure-Batterien nicht dadurch vorzeitig altern würden, wenn sie nicht regelmäßig vollständig aufgeladen würden.

4/ Verschwendete Energie

Zusätzlich zu der verschwendeten Generatorzeit leiden Blei-Säure-Batterien unter einem weiteren Effizienzproblem: Sie verschwenden bis zu 15 % der in sie eingebrachten Energie durch inhärente Ladeineffizienz. Wenn Sie also 100 Ampere Strom bereitstellen, speichern Sie nur 85 Amperestunden.

Dies kann besonders frustrierend sein, wenn Sie über Solarenergie laden und versuchen, so viel Effizienz wie möglich aus jedem Verstärker herauszuholen, bevor die Sonne untergeht oder von Wolken verdeckt wird.

5/ Peukerts Verluste

Je schneller Sie eine Blei-Säure-Batterie jeglicher Art entladen, desto weniger Energie können Sie daraus gewinnen. Dieser Effekt kann durch Anwendung des Peukertschen Gesetzes (benannt nach dem deutschen Wissenschaftler W. Peukert) berechnet werden. In der Praxis bedeutet dies, dass hohe Stromlasten wie eine Klimaanlage, eine Mikrowelle oder ein Induktionskochfeld dazu führen können, dass eine Blei-Säure-Batteriebank dazu in der Lage ist liefert tatsächlich nur 60 % seiner normalen Kapazität. Das ist ein enormer Kapazitätsverlust, wenn Sie ihn am meisten brauchen …

Das obige Beispiel zeigt die Spezifikation der Concord AGM-Batterie: Diese Spezifikation besagt, dass die Batterie 100 % ihrer Nennkapazität liefern kann, wenn sie in 20 Stunden entladen wird (C/20). Bei einer Entladung innerhalb einer Stunde (C/1) liefert die Batterie nur 60 % der Nennkapazität. Dies ist eine direkte Auswirkung der Peukert-Verluste.

Am Ende des Tages liefert eine AGM-Batterie mit einer Nennleistung von 100 Ah bei C/20 eine nutzbare Kapazität von 30 Ah, wenn sie in einer Stunde entladen wird, da 30 Ah = 100 Ah x 50 % DoD x 60 % (Peukert-Verluste).

6/ Platzierungsprobleme

Überflutete Blei-Säure-Batterien setzen beim Laden schädliche Säuregase frei und müssen in einem versiegelten Batteriekasten mit Entlüftung nach außen aufbewahrt werden. Außerdem müssen sie aufrecht gelagert werden, um ein Verschütten von Batteriesäure zu vermeiden.

AGM-Batterien unterliegen diesen Einschränkungen nicht und können in unbelüfteten Bereichen – sogar innerhalb Ihres Wohnraums – platziert werden. Dies ist einer der Gründe, warum AGM-Batterien bei Seglern so beliebt sind.

7/ Wartungsanforderungen

Überflutet Blei-Säure-Batterien muss regelmäßig mit destilliertem Wasser aufgefüllt werden, was eine umständliche Wartungsarbeit sein kann, wenn Ihre Batterieschächte schwer zugänglich sind.

AGM- und Gelzellen sind jedoch wirklich wartungsfrei. Die Wartungsfreiheit hat jedoch auch einen Nachteil: Eine überflutete Batterie, die versehentlich überladen wird, kann oft durch Ersetzen des abgekochten Wassers gerettet werden. Eine überladene Gel- oder AGM-Batterie wird oft irreversibel zerstört.

8/ Spannungsabfall

Eine voll geladene 12-Volt-Blei-Säure-Batterie hat anfangs etwa 12,8 Volt, aber wenn sie entladen wird, sinkt die Spannung stetig. Die Spannung sinkt unter 12 Volt, wenn die Batterie noch über 35 % ihrer Gesamtkapazität verfügt, es kann jedoch sein, dass einige elektronische Geräte bei weniger als einer vollen 12-Volt-Versorgung nicht funktionieren. Dieser „Durchhang“-Effekt kann auch dazu führen, dass das Licht gedimmt wird.

9/ Größe und Gewicht

Eine typische 8D-Batterie, die üblicherweise für große Batteriebänke verwendet wird, ist 20,5″ x 10,5″ x 9,5″ groß. Um ein bestimmtes 8D-Beispiel auszuwählen, BULLENPOWER BP AGM wiegt 167 Pfund und bietet eine Gesamtkapazität von nur 230 Amperestunden – sodass Sie tatsächlich 115 Amperestunden nutzen können und nur 70 für Anwendungen mit hoher Entladung!

Wenn Sie ein umfangreiches boon-Docking planen, benötigen Sie mindestens vier oder sogar acht 8Ds. Das ist eine Menge Gewicht, das Sie mit sich herumschleppen müssen, was sich auf Ihren Kraftstoffverbrauch auswirkt.

Und wenn Sie auf Ihrem Gerät nur wenig Platz für Batterien haben, begrenzt allein die Größe der Batterien Ihre Kapazität.

Quelle: PowerTech