Bleiakkus & Bleigelakkus, AGM-Batterien | akkuline.de
Kaufhilfe: Eignung und Qualität von Bleiakkus feststellen
Die verschiedenen Produkte variieren hinsichtlich ihrer Einsatzbereiche. Ehe Sie die technischen Details verschiedener Batterien als Kaufkriterium vergleichen, sollten Sie den passenden Bleiakkumulatoren für Ihren Einsatzbereich aussuchen. Denn ein Bleiakkumulator, der nicht zum Einsatzbereich passt, nutzt Ihnen in der Anwendung natürlich nicht. Dies führt zur ersten wichtigen Frage unserer Kaufhilfe: Welche Einsatzgebiete gibt es für Bleiakkus?
Starter- oder Antriebsbatterie (u. a. für Kraftfahrzeuge wie Motorrad und Wohnwagen)
Kinderspielzeug (z. B. für kleine Elektrofahrzeuge)
Zwischenspeicher für den Solar-Betrieb
Notstrom-/USV-Anlagen
elektrischer Rollladenantrieb
Durchgesetzt hat sich der Bleiakku als fest fixierte Starter- und Antriebsbatterie für Kraftfahrzeuge durch seine hohe Wirtschaftlichkeit. Ein weiterer häufiger Anwendungsbereich ist die Notstromversorgung: In Notstrom- bzw. USV-Anlagen sind Bleiakkus aufgrund der hohen Stromstärken- und Leistungsspitzen vorteilhaft; d. h. sie lassen kurzzeitig hohe Stromstärken und Leistungen zu.
Streben Sie die Verwendung eines Bleiakkus in einem der genannten Einsatzbereiche an? Falls ja, dann sind Bleiakkus grundsätzlich die richtigen Produkte für Sie. Prüfen Sie durch einen Blick auf den Träger der Batterie (z. B. Kraftfahrzeug, Anlage, Spielzeug), ob dieser tatsächlich mit einem Bleiakku ausgestattet wird. Näheren Inhalt mit Angaben hierzu finden Sie in den Fahrzeugpapieren, der Bedienungsanleitung sowie weiteren Dokumenten zum jeweiligen Akku-Träger.
Wenn Sie diesen ersten Schritt unserer Kaufhilfe abgeschlossen haben, wurde der Akku passend zu Ihrem Anwendungsbereich gewählt und Sie fahren beim Kauf mit der Anpassung der Anschlüsse und dem Vergleich der technischen Details fort.
Anschlüsse von Batterien müssen passen
Neben der Tatsache, ob ein Blei-Akku für Ihren Einsatzbereich der richtige Akkumulator ist, erfahren Sie bei Prüfung des Akkuträgers bzw. der Prüfung der zum Akkuträger gehörenden Papiere, welche Anschlüsse passen. Denn Bleiakkumulatoren müssen hinsichtlich der Anschlüsse passend zu Ihrem Gerät gewählt werden, damit ein Anschluss möglich und die Funktionsweise reibungslos ist.
Wenn Sie bei uns auf der Webseite einen der Artikel aus der Übersicht anklicken, erhalten Sie alle relevanten Informationen auf einer Unterseite, zu der Sie geleitet werden. Dort stehen neben den im Nachfolgenden erklärten technischen Daten auch Ausführungen zum Batterietypen sowie zu den Anschlüssen.
Falls Sie aus unserer Website Bleiakkus mit 12 V suchen, haben wir beispielsweise Batterien mit den folgenden Anschlüssen:
Schraubanschlüsse M5, M6 und M8
Kabel mit AMP-Buchse
Kabel mit JST-Buchse
Faston-Stecker mit 4,8mm- und 6,8mm-Anschlüssen
Sie können oben auf der Webseite außerdem nach Anschlüssen filtern, damit Ihnen die Suche leichter fällt. Anstatt alle Akkus einzeln zu durchsuchen, wählen Sie unter "Besonderheiten" den jeweiligen Anschluss aus. Ferner haben Sie Möglichkeiten, nach Marken (z. B. Sun-Battery) und technischen Daten von Batterien zu filtern.
Unser Tipp: Filtern Sie zunächst nur nach dem Anschluss und eventuell dem Hersteller, um die Auswahl nicht zu stark einzugrenzen. Schauen Sie sich dann die Angebote an und vergleichen Sie diese anhand der aufgeführten technischen Daten und Preise (inkl Mwst).
Relevante technische Daten bei Akkumulatoren
Nicht nur bei Bleiakkus, sondern ebenso bei allen anderen Arten von Akkumulatoren, sind die technischen Daten ein relevantes Kaufmerkmal. Diese beschreiben, was die Produkte zu leisten vermögen und inwiefern sie Ihren Ansprüchen gerecht werden.
In diesem Artikel gehen wir auf vier wichtige Eigenschaften ein:
Kapazität
Spannung
Leistung
Energiedichte
Gewicht
Die Kapazität eines Akkus wird mit Ah (Amperestunden) oder mAh (Milliamperestunden) angegeben. Sie besagt, über wie viel Energiespeicher ein Akkumulator verfügt. Liegt ein Energiespeicher von 7,2 Ah vor, so ist dies die maximale Energie, die Akkus bzw. Batterien speichern können. Die Kapazität ist im Zusammenhang mit der jeweiligen Anwendung zu bewerten: Wenn Ihr Kind z. B. mit einem kleinen Elektrofahrzeug spielt und dieses 7,2 Ampere pro Stunde zieht, dann ist der Akku - aufgrund der Kapazität von 7,2 Ah - nach einer Stunde leer. Zieht die Anwendung hingegen 3,6 Ampere pro Stunde, dann wird Ihnen der Akku zwei Stunden lang einen guten Dienst erweisen.
Die Spannung (in Volt - kurz "V" - angegeben) ist eine elektrische Größe, die genau dort entsteht, wo gegensätzliche Potenziale vorliegen. Je höher sie ist, umso stärker ist der Antrieb eines elektrischen Geräts. Das Gerät mit dem höheren Spannungswert kann für Anwendungen genutzt werden, die höhere Leistungsspitzen erfordern. Wenn man Anwendungsbeispiele betrachtet, so ist der Akkuschrauber ein geeignetes Gerät, um den Einfluss der Spannung zu veranschaulichen: Ein Gerät, das mehr Volt hat, kann für größere Schrauben genutzt werden, weil die Leistungsspitze dies zulässt. Mit weniger Volt lassen sich in der Regel nur kleinere Schrauben bei zufriedenstellendem Arbeitsablauf drehen.
Aus dem Spannungswert lassen sich Rückschlüsse auf die Leistung ziehen. Meist geben die Hersteller die Leistungen ihrer Artikel in Wattstunden (Wh) direkt an, sodass Sie nicht selbst rechnen müssen. Falls Sie doch mal rechnen müssen, dann multiplizieren Sie den Spannungswert mit der Akkukapazität: 12 V x 1,6 Ah = 19,2 Wh. Jetzt wissen Sie, inwiefern die ersten drei Kaufkriterien zusammenhängen. Bei dem Zusammenhang zwischen Spannungswerten und Akkukapazität gilt, dass...
je höher die Akkukapazität ist, umso länger ein Akku ohne Nachladen nutzbar ist;
und je höher die Spannungswerte sind, umso höhere Leistungen erreicht werden.
Diese beiden Merkmale gilt es, zu berücksichtigen, indem Sie priorisieren, ob für Sie eine hohe Akkulaufzeit oder hohe Leistungen wichtiger sind. Für die Praxis bedeutet es, dass Sie bei zwei Bleiakkus mit denselben Leistungswerten prüfen könnten, inwiefern sich die Angaben für Volt und Ah unterschieden. So könnten Sie sich für eines der Produkte entscheiden und es akkurater an Ihre Bedürfnisse anpassen.
Die Energiedichte hängt eng mit der Kapazität des Akkus zusammen. Sie besagt, wie viel Energie im Akku in Relation zu dessen Gewicht gespeichert ist. Bleibatterien charakterisieren sich - im Vergleich zu den neueren und den Markt dominierenden Lithiumakkumulatoren - durch eine geringe Energiedichte. Der Inhalt an Energie fällt im Vergleich zum Gewicht also gering aus. Grundsätzlich ist aufgrund der Ähnlichkeiten aller Typen von Bleiakkumulatoren weniger die Energiedichte als Kaufkriterium wichtig, stattdessen vielmehr das Gewicht.
Am einfachsten können Sie die Qualität mehrerer Akkus an deren Gewicht beurteilen. Ein Beispiel: Sie haben einen 12V 7,2Ah Akku mit einem Gewicht von 2.650 Gramm und einen weiteren mit ebenfalls 12 V und 7,2 Ah, aber nur 2.500 Gramm Gewicht, vor sich. Weil beide Akkus dieselben Spannungs- sowie Kapazitätswerte aufweisen, ist derjenige der bessere, der weniger wiegt. Denn hier wird vom jeweiligen Hersteller in einer geringeren Masse dieselbe Qualität geboten.
Der Idealfall beim Kaufen für Sie ist: hohe Kapazitäts- und Spannungswerte bei möglichst geringem Gewicht, um die höchsten Leistungen und Energiedichten herauszuholen! In den Weiten unseres Shops bzw. der Website können Sie die Artikel der verschiedenen Marken und Hersteller vergleichen, um in Bezug auf Ihre Anwendung die Akkus mit der größten Qualität zum geringsten Preis zu erhalten. Unser kostenloser Versand bei einer Lieferung innerhalb Deutschlands gilt ab 50 Euro Einkaufswert und bringt Ihnen weitere Ersparnisse.
Bei weiteren Fragen ist unser Service per E-Mail und Telefon jederzeit für Sie da!
Bei weiteren Fragen (z. B. Versand ins Ausland) ist unsere Service-Hotline per Telefon von Montag bis Donnerstag zwischen 9:00 und 12:30 Uhr sowie 14:30 und 16:30 Uhr erreichbar. Am Freitag erreichen Sie uns telefonisch ab 9:00 bis 12:30 Uhr. Sie können unseren Service zudem bequem per E-Mail kontaktieren. Hierzu finden Sie, wenn Sie auf der Webseite mit dem jeweiligen Artikel sind, einen entsprechenden Button, der Sie automatisch zum E-Mail-Kontaktformular weiterleitet.
Wir freuen uns zudem über Ihren Besuch in unserer Filiale in Schorndorf vor Ort. So können wir individuell und persönlich auf Ihre Anliegen eingehen.
Nach dieser Kaufhilfe dienen die weiteren Informationen in diesem Artikel dazu, dass Sie sich mit Allgemeinen Fakten, der Geschichte sowie Hinweisen zur Pflege rund um Bleiakkus vertraut machen. Speziell der Abschnitt "Verschiedene Batterietypen in der Übersicht" macht Sie mit den chemischen Systemen von Bleiakkus vertraut, weswegen dieser Inhalt Ihre Kaufentscheidung noch beeinflussen könnte.
Allgemeines: Der Bleiakku im Wandel der Zeit
Bleiakkus gelten heutzutage als preisgünstig und zuverlässig. Nachteile gegenüber anderen Akku-Typen sind das höhere Gewicht und die geringere Energiedichte. Zum Einsatz kommt der Bleiakku dort, wo eine hohe Strombelastbarkeit erforderlich ist. Aufgrund des hohen Gewichts ist eine Nutzung jedoch nicht überall sinnvoll. Als Kleinzellen werden meist flexiblere und leichtere Akku-Technologien verwendet. Ein Beispiel für eine passende Technologie geben die Li-Ion Akkus ab. Diese sind zunehmend leistungsfähiger und umweltfreundlicher als die Bleiakkumulatoren.
Vorteile und Nachteile von Blei-Akkus
Vorteile
+ günstig und preiswert
+ hohe Kapazitäten erhältlich
+ viele Hersteller; dadurch große Auswahl
+ erreichen oft eine hohe Lebensdauer
+ einfaches Ladeverfahren
Nachteile
- sehr schwer; gemessen an dem Verhältnis vom Gewicht zur Leistung
- bei Kälte wird weniger Leistung abgegeben
- weniger umweltfreundlich als andere Akkus, wie z. B. die Lithium-Ionen-Technologie
Geschichte und Entwicklung des Bleiakkus
Anläufe zur Entwicklung eines funktionierenden Bleiakkus gibt es seit Beginn des 19. Jahrhunderts. Ab Mitte des 19. Jahrhunderts gab es erste Durchbrüche:
Durch Positionierung zweier Bleiplatten in einem Gefäß mit verdünnter Schwefelsäure entstand beim Laden des Akkus an der einen Platte Bleioxid, während die andere fein verteiltes und poröses Blei enthielt. Die Platte mit dem Bleioxid ist auch in den heutigen Akkumulatoren der positiv geladene Pol, die mit dem Blei der negativ geladene Pol. Dieser Ladungsunterschied ist die Grundlage für den Fluss elektrischen Stroms in Batterien.
Der erste - in seiner Funktionalität zufriedenstellende Bleiakku - wurde um das Jahr 1860 herum von Gaston Planté entwickelt. Er griff die anfängliche Technologie auf und optimierte diese vor allem hinsichtlich der Anordnung der Bleiplatten. Dadurch stieg die Kapazität des Bleiakkus.
In der Industrie etablierten sich Bleiakkumulatoren zunehmend ab 1880, weil Emile Alphonse Faure die Technologie weiterentwickelte. Dies trug dazu bei, dass die Batterien fortan nach wenigen Ladezyklen hohe Kapazitätszuwächse verzeichneten.
Durch Henri Tudors Anpassungen und Verbesserungen der Technologie sind die Akkumulatoren seit 1886 technisch einsetzbar.
Heute sind Batterien mit Blei die am weitesten verbreiteten, am längsten erforschten und am besten dokumentierten Batterietypen. Daher stellen die Batterien mit ihren vielen Optimierungen für unterschiedlichste Anwendungen ein recht ausgereiftes Produkt dar.
Aufbau und Funktionsweise in heutigen Zeiten
Ein Bleiakku besteht zunächst einmal aus zwei Platten und einem Elektrolyten. Die positive Elektrode ist aus aus Bleioxid (chemische Formel: PbO2) an der einen Platte und die negative Elektrode aus einer Bleiplatte (Bleischwamm). Als Elektrolyt wird Schwefelsäure (chemische Formel: H2SO4) eingesetzt. Im Verlaufe der Nutzung verschieben sich die Elektronen zwischen den Platten, wobei Energie abgegeben und der Akku entladen wird. Während des Ladevorgangs läuft es in umgekehrter Reihenfolge ab.
Grundsätzlich betragen die Spannungswerte von Batterien mit Blei pro Zelle 2 Volt. Erst durch den Zusammenschluss mehrerer Batterien werden höhere Spannungen von 12 V und ähnlichen Werten erreicht. Durch den Ladezustand sowie die Lade- und Entladeströme werden die tatsächlichen Spannungen beeinflusst, sodass sie zwischen 1,75 und 2,4 Volt pro Zelle variieren.
Im Verlauf der Lebensdauer des Akkumulatoren tritt ein Abnutzungs- und Alterungsprozess ein. Erklären lässt sich dies mit einem genaueren Blick auf die Funktionsweise der Bleibatterien: Mit zunehmender Entladung entsteht an den Polen Bleisulfat (chemische Formel: PbSO4). Dies ist für die Batterie zwar natürlich, verkürzt dennoch deren Lebensdauer. Denn die Sulfatierung nimmt mit jedem Mal zu, bis sich nach mehreren Jahren regulären Gebrauchs die Sulfat-Kristalle zu sukzessive wachsenden Verbünden zusammenschließen. Als Konsequenz sinkt die elektrische Leitfähigkeit innerhalb der Batterie und Spannungsabfälle nehmen zu.
Durch den Fortschritt in der Entwicklung erreicht ein Bleiakkumulator mittlerweile eine sehr hohe Lebensdauer. Aufgrund der Selbstentladung sowie des automatischen Kapazitätsverlustes wird der Bleiakku in der Regel erst nach einer ca. 6-jährigen Betriebsdauer ausgetauscht. Nach dieser Zeit konnte in Tests und Analysen kein störungsfreier Betrieb mehr garantiert werden.
Verschiedene Batterietypen in der Übersicht
Bleiakku ist nicht gleich Bleiakku - es existieren verschiedene Batterietypen! So gibt es beispielsweise Blei-Gel- und Blei-Vlies-Akkus. Letztere heißen auch AGM-Akkus bzw. VRLA-Akkus. Die beiden Batterietypen mit Gel und Blei-Vlies sind die geschlossenen Batterien. Gel und Blei-Vlies sind fortgeschrittenere Technologien, die als sicherer, umweltfreundlicher sowie minimal langlebiger als die offenen Bleiakkus gelten.
Sealed Lead Acid (SLA): Funktionsweise und Eigenschaften des Blei-Gel-Akkumulators
Bei der Blei-Gel-Batterie befindet sich die Elektrolytmischung in einer Gelsubstanz. Innerhalb der Gelbatterie werden die während des Ladevorgangs austretenden Gase in Flüssigkeit umgewandelt. So wird beim sogenannten Rekombinationsprozess der Austritt der Gase aus der Batterie verhindert – dadurch ist die Blei-Gel-Batterie extrem gasungsarm. Es können weder Gase noch Säurenebel nach außen dringen.
Durch Sicherheitsventile innerhalb der Blei-Gel-Batterie entweicht der entstehende Überdruck. Die Gel-Batterie ist von außen nach innen hermetisch dicht und könnte im Notfall sogar für den Unterwasser-Einsatz genutzt werden. Durch die Dichte und Konstruktion entstehen keine Geruchsbelästigungen und Korrosionsschäden, weil keine aggressiven Batterie-Säuredämpfe austreten.
Die Blei-Gel-Batterie gilt als besonders umweltfreundlich und sauber. Dadurch erweist sie sich als geradezu ideal für die Anwendung in bewohnten Räumen. Die robuste Konstruktion und der hohe Neigungswinkel ermöglichen eine hohe Flexibilität im Einsatz. Durch die Auslaufsicherheit in Bezug auf den Inhalt und einen demzufolge sehr hohen erlaubten Neigungswinkel von ca. 180 Grad sind Blei-Gel-Akkus in mannigfaltigen Funktionen einsetzbar. Sie werden häufig in Freizeit- und Sportfahrzeugen, Bussen, Booten sowie Baumaschinen genutzt.
Blei-Gel-Akkus haben eine deutlich höhere Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Batterien. Ihre Selbstentladung ist sehr gering. Einen der spezifischen Vorteile der Geltechnologie stellt neben der Sauberkeit und Umweltfreundlichkeit die sichere Handhabung dar: Säurestandskontrolle und Wasserauffüllen sind für den Inhalt der Blei-Gel-Batterie nicht notwendig. Auch Löcher in der Kleidung aufgrund der sonst so gefährlichen Batteriesäure bleiben hier aus.
Valve Regulated Lead Acid (VRLA): Funktionsweise und Eigenschaften des Blei-Vlies- bzw. AGM-Akkumulators
Es gibt mehrere Namen für den VRLA-Akkumulator. Einer davon ist Blei-Vlies. Ein weiterer ist AGM (Absorbent Glass Mat). "Absorbent Glass Mat" (AGM) bedeutet ins Deutsche übersetzt wortwörtlich "saugfähige Glasmattenbatterie". Diese Übersetzung erlaubt ein vereinfachtes Verständnis der Funktionsweise und Eigenschaften des VRLA-Akkus: Beim Absorbent Glass Mat (AGM) ist der Elektrolyt in einem Vlies gebunden. Daher rührt die alternative Bezeichnung als Blei-Vlies-Batterie. Das Vlies ist aus Glasfaser hergestellt. Die Glasfaser saugt den Elektrolyten auf, weswegen von "Absorbent Glass Mat" - also absorbierender bzw. saugfähiger Glasmatte - gesprochen wird. Durch die Bindung im Vlies gibt es beim VRLA-AGM keine freie Flüssigkeit. Folglich wird eine Säureumschichtung stark vermindert, was die Langlebigkeit eines VRLA-Akkus begünstigt.
Ein Blei-Gel-Akkumulator schneidet im Vergleich zum Absorbent Glass Mat (AGM) hinsichtlich der Säureumschichtung etwas besser ab. Im Kern ähneln sich die Blei-Gel- und Blei-Vlies-Akkus bei ihren Vorteilen und bilden gemeinsam die Kategorie der verschlossenen Bleiakkumulatoren. Sowohl die Blei-Gel- als auch die Absorbent-Glass-Mat-(AGM)-Batterie benötigen keinerlei Wartung und Nachfüllung von Flüssigkeiten. Anders ist es bei den herkömmlichen offenen Bleiakkus.
Bleiakkumulator: Ladeverfahren und Pflege
Mit einem richtigen Ladegerät für Bleiakkus können Sie sicher sein, dass Sie das Optimum an Lebensdauer herausholen und eine Schädigung des Akkus nicht auf Ihr Konto geht. Wird der Akku eine längere Zeit nicht benutzt, sollten Sie ihn auf jeden Fall ab und an nachladen. Das beim Bleiakku verwendete Ladeverfahren ist das I/U-Verfahren. Der Akku wird mit Konstantstrom aufgeladen. Diesem Ladevorgang folgt dann die Konstantspannungsladung. Eine Tiefenentladung beim Bleiakku führt zu irreparablen Schäden und kann ihn unbrauchbar machen.
Laderegler für optimales Ladeverfahren
Ist es in Ihrem Interesse, dass das Ladeverfahren unter optimalen Bedingungen für die Batterien erfolgt, so ist ein Laderegler zusätzlich zum Ladegerät vorteilhaft. Durch einen Laderegler vermeiden Sie eine Überladung. Er reguliert das Ladeverfahren hinsichtlich mehrerer Parameter, wie beispielsweise:
Kapazität des Akkus
Dauer des Ladevorgangs
Ladestrom
Temperatur während des Ladevorgangs
Auch zur Beschränkung der Gasung beim Bleiakku ist die Verwendung eines Ladereglers notwendig. Durch Verunreinigung kann es zur Gasung kommen, beispielsweise wenn sich Edelmetalle an der Bleielektrode im Bleiakku ablagern. Wenn es hierzu kommt, herrscht Riesen-Alarm: Die Überspannung von Wasserstoff wird verringert und es kann zur Entstehung von Knallgas kommen, woraufhin der Akku schlimmstenfalls gefährlich zündet.
Bleiakkus entladen
Wenn Sie einen Bleiakkumulator entladen, so achten Sie darauf, dass die 1,8 Volt pro Zelle nicht unterschritten werden! Bei einem 6-Volt-Blei-Akku darf die Entladeschluss-Spannung nicht unter 5,4 Volt fallen. Eine Tiefenentladung nimmt Ihnen jeder Akku übel. Die meisten Akkus sind nach einer Tiefentladung irreparabel geschädigt.
FAQ: Häufigste Fragen und Antworten zum Bleiakku
Kann ich zum Laden ein normales 12-V-Netzteil verwenden?
Nein, da sonst die Gefahr besteht, den Bleiakku zu überladen. Das normale Netzteil erkennt nämlich nicht die Ladekurve des Pb-Akkus. Daher kann es nicht wie ein Bleiladegerät ordnungsgemäß den Ladevorgang beenden und abschalten. Außerdem ist die Spannung eines 12-V-Netzteils auch viel zu niedrig.
Wie hoch ist die Ladespannung beim Bleiakku?
Die Nennspannung wir mit 2 V je Zelle angegeben. Bei einem 12-V-Bleiakku sind immer 6 Zellen drin, beim 6-V-Akku sind es 3 Zellen. Pro Zelle rechnet man mit einer maximalen Ladeschlussspannung von 2,4 Volt pro Zelle; d. h. bei einem 6-V-Bleiakku sind es vollgeladen 7,2 V, während ein 12-V-Akku 14,4 V hat.
Ab wann ist der Bleiakku tiefentladen?
Auch hier gilt wieder eine Nennspannung von 2 Volt je Zelle. Die Entladeschlussspannung liegt bei 1,75 V je Zelle, also wären es 5,25 V bei einem 6-V-Bleiakku und 10,5 V bei einem 12-V-Bleiakku. Alles was unter dieser Entladeschlussspannung liegt ist schon tiefentladen. Der Bleiakku altert auch mit jeder kurzen Tiefentladung sehr schnell, eine längere Tiefentladung führt zum Tod der Blei-Batterie.