12V Gel-Batterie laden

Am 06.07.2023 um 08:46 schrieb Jürgen Jänicke:

Mit 14,6V darfst Du das sicher nicht dauerhaft machen. Mit niedrigeren Spannungen aber schon

Genaueres steht im Datenblatt. Hier zum Beispiel:

darfst Du dauerhaft ohne Zeitbeschränkung anlegen

14,5V darfst Du nur eine begrenzte Zeit anlegen.

Wenn die Ladezeit nicht wichtig ist, kannst Du mit 13,65V laden und musst Dich sonst um nichts kümmern.

Das Datenblatt ist aber von einer VRLA-Batterie. Gibts Gel überhaupt noch?

Ich sehe kein Problem dabei, beim Erreichen der Ladeschlußspannung das Laden zu stoppen bzw. die Ladespannung nicht weiter zu erhöhen.

So wie Du's beschreibst wäre es auf jeden Fall falsch. Die Spannung wird relativ früh erreicht und ab da sinkt der Strom. Du müßtest also auf jeden Fall den Strom beobachten und erst unter einer sinnvollen Schwelle abschalten. Empfehlenswert ist ein sehr kleiner Erhaltungsladestrom und eine zweite Spannungsschwelle, bei deren Unterschreiten das Laden kurz wieder eingeschaltet wird.

Michael S. schrieb am Thu, 6 Jul 2023 09:42:19 +0200:

War das nicht so, daß Bleiakkus, die ausschließlich an 13,8V hängen, nur ~80% der Nennkapazität erreichen? Sprich, für Volladung muß man meines Wissens einmal hart an die Gasungsspannung 14,xV ran.

MfG

Frank

Am 06.07.23 um 14:47 schrieb Frank Scheffski:

Nur reagieren Gelakkus extrem empfindlich aufs Gasen.

MfG

Die Ladeschlußspannung, die in Datenblättern zu Gel-Akkus angegeben ist, ist trotzdem gültig. Ob die dabei gasen, ist irrelevant - es gilt halt die angegebene Ladeschlußspannung (14,4V..15V).

Standard-Ansatz: Normalerweise werden Blei-Akkus 14 Stunden lang geladen, für eine Entladung von 10 Stunden. Strom dabei: C/10.

Die Angaben in Datenblättern sind teils extrem unterschiedlich und von bisweilen anderen Motiven als denen des fortgeschrittenen Anwenders getrieben. In Datenblättern oder Handzetteln findet man oft sehr hohe Ladeschlussspannungen als eine Art Poor-Man's-Balancing. Idee scheint zu sein, dass schlecht balancierte Batterien bei tiefer Entladung an umgepolten Zellen sterben, was der Hersteller innerhalb der ersten 6 Monate vermeiden möchte. Lange Lebensdauer ist ihm jedoch egal.

Gute Ladegeräte laden Bleiakkus vierstufig. Wobei man heute eigentlich problemlos Balancer auch in Bleiakkus einbauen könnte und auf die Überladungs-/Balancing-Phasen verzichten.

Man weiß auch nicht, was der Hintergrund der Frage des OPs ist. Für USV-ähnliche Anwendungen bieten sich heute sicher eher LiFePo_4-Akkus an, die man dann dauerhaft besser auch nur auf 80% lädt. Sollte die Kapazität wichtig sein, kauft man eben einen größeren.

MfG

Datenblätter enthalten oft (viel) zu wenig und potentiell mißverständliche Datenangaben. Das ist gar kein Vergleich mit Datenblättern zu elektronischen Bauelementen.

Ich habe doch oben 14,4 .. 15 V angegeben (für einen bestimmten Blei-Gel-Akku). Andere geben nur 14,4 V an. Wie kommt also der Bereich oben zustande? Unbekannt! Man kann nur raten. Temperatur kann es nicht sein, denn die ist mit 25°C angegeben.

Am 06.07.23 um 10:30 schrieb Helmut Schellong:

Bleiakkus erreichen recht schnell die Ladeschlussspannung. Wenn man dann stoppen würde, wäre der Akku nicht voll. Bleiakkus werden professionell drei- bis vierstufig geladen: Erst Konstantstrom bis zum Erreichen der Ladeschlussspannung, dann Konstantspannung bis der Strom unter einen Schwellwert fällt, dann reduzierte Spannung für eine feste Zeit, dann evtl. Erhaltungsladung. Ziel ist, Balancing und Durchmischung (wenn nötig) zu erreichen und trotzdem das Gasen zu minimieren. Außerdem sind die Spannungen relativ stark temperaturabhängig, weswegen gute Ladegeräte einen entsprechenden Fühler haben.

MfG

Am 06.07.23 um 08:46 schrieb Jürgen Jänicke:

Dazu würde ich zuerst im Datenblatt des Akkus nachsehen - wenn es denn eines gibt.

Ich habe einen Blei-Gel-Akku, in dessen Datenblatt ziemlich genau beschrieben ist bzw. aus dessen Diagrammen man ziemlich gut ablesen kann, wie der Akku zu behandeln ist und mit welchem Verhalten man im Normalfall rechnen kann. Der Akku ist ein Marken-Ding (P*nas*nic), der ursprünglich aus einer USV stammt. Ich nutze ihn seit gut 10 Jahren (seit die USV selbst kaputt ging) als „Universal-Energiequelle für alles Mögliche“ (meistens Arduino-Basteleien). Einmal jährlich mache ich ein „Akku-Training“ mit ihm (zwei bis drei Ladezyklen). Der Akku ist rund 20 Jahre alt und fängt erst jetzt an, eine sinkende Kapazität zu zeigen. Ein anderer vor ein paar Jahren gekaufter Akku mit identischen Leistungsangaben ist schon nach rund 3 Jahren kaputt gegangen (ausgelaufen). Typisch chinesischer Abzock-Plunder - nur gebaut, um möglichst bald wertlos zu werden.

Gruß

Gregor

Beim Zitat fehlt die Hälfte. Die fehlende Hälfte gehört dazu und ist wichtig.

Außerdem geht es nur darum, ob bei Gel-Akkus die Ladeschlußspannung benutzt werden darf: |"Hallo, ist ein ein Problem eine GEL-Batterie so zu laden das nur die Ladeschluss-Spannung beachtet wird?"

Ich lese hier mehrfach, daß die Ladeschlußspannung recht schnell erreicht sei. Das Gegenteil ist der Fall. Die Ladeschlußspannung ist im Standardfall so nach 12 bis 14 Stunden erreicht. Dieser Standardfall gilt natürlich nur, wenn die Batterie bei Ladestart voll entladen ist, wenn also die Entladeschlußspannung erreicht war.

In der Industrie, bei batteriegestützten Notstromanlagen (bis 300000W, 3000A), werden diese 4 Ladestufen nicht durchgeführt, weil sie Unfug sind. Ich habe dort 15 Jahre lang Batterieregler entwickelt, die zwischendurch immer wieder mal von Kunden und Entwicklungsleitung gelobt wurden.

Klassisch werden dort zwischendurch Entladungen (Batterietest) mit nachfolgender Starkladung durchgeführt. Es gibt mehrere Ladearten, neben Normal- und Starkladung z.B. einen Dieselgenerator-Modus. Eine Ladeart, die die Säure besonders durchmischt, gibt es auch. Es gibt 20000 (!) Konfigurations-Parameter (mit Alarmbits). Selbstverständlich eine TK-Spannung mit Default = -2mV pro °C pro Zelle bei Bleiakku. Auch eine Wahl zwischen TK-Basistemperatur = 25°C oder = 20°C ist vorhanden. Batteriesymmetrie wird ständig geprüft, falls enabled. Die Regler-Trägheit ist einstellbar. Bei Starkladung gibt es einen konfigurierbaren Lüfter, mit konfigurierbarem Lüfter-Nachlauf.

Dort ist die Ladespannung (Gleichrichter) in Schritten von 0,1V über CAN-Bus einstellbar. Es werden bis zu 130 CAN-Geräte an einem CAN-Bus betrieben. Wenn die Ladeschlußspannung erreicht ist, wird die Ladespannung nicht weiter erhöht. Der Strom sinkt kontinuierlich ab, bis sich automatisch eine Erhaltungsladung einstellt. Die Batterie nimmt sich selbst, was sie braucht!

Beim Laden würde der Ladestrom schon frühzeitig absinken, wenn nicht ständig die Ladespannung um einen Step erhöht würde. Der Ladestrom kann nur so konstant gehalten werden.

Alles ist konfigurierbar! Der Kunde kann dadurch selbst das Verhalten der ganzen Anlage bestimmen. Beispielsweise die Ladeschlußspannung ändern, wenn die Batterien alt geworden sind.

Am 07.07.23 um 03:17 schrieb Helmut Schellong:

Du schreibst immer so, als wüsstest Du alles besser als alle anderen, übersiehst dann aber Trivialitäten, wie die, dass bei solch großen Batterien mit einem zur Kapazität vergleichsweise geringen Strom geladen wird. Wohingegen die komplizierten Ladekurven, die Du als Unfug bezeichnest, gerade deshalb entwickelt wurden, um in kurzer Zeit mit relativ hohem Strom laden zu können. Letzteres hat z.B. im Solarbereich Anwendung. Kommt eben immer drauf an.

MfG

Ich schreibe nur so, wenn ich in einem Bereich über viele Jahre hinweg viele konkrete Entwicklungsprojekte selbst durchgeführt habe, oder so ähnlich.

Beispiele: Wer außer mir hier hat 15 Jahre lang in der Industrie batteriegestützte Notstromanlagen (bis 300000W, 3000A) entwickelt (uC-Software)?

Wer außer mir hat mit etwa 30 PDFs mit einer Gesamtgröße von 75 MB gearbeitet, zu den Themen: Blitzschutz, Hausanschlußraum, Haupterdungsschiene, Fundamenterder, etc?

Bei einer solchen Expertise darf ich ruhig auch mal sagen, wie es ist.

übersiehst dann aber Trivialitäten, wie die, dass bei solch großen Batterien mit einem zur Kapazität vergleichsweise geringen Strom geladen wird. Wohingegen die komplizierten Ladekurven, die Du als Unfug bezeichnest, gerade deshalb entwickelt wurden, um in kurzer Zeit mit relativ hohem Strom laden zu können. Letzteres hat z.B. im Solarbereich Anwendung. Kommt eben immer drauf an.

Natürlich kommt es drauf an. Es gibt mehrere Sektoren in der Branche: Industrie, Telekommunikation, Solar, ... Hauptsäulen sind die beiden erstgenannten. Beispiel:

Ich habe zu über 90% für die Erfordernisse in der Industrie entwickelt. Und dort paßten meine Entwicklungen perfekt, auch nach Kundenwunsch. Und dort wollte man keine Ladekonzepte, wie 4-stufig, haben - fertig, AUS. So etwas wurde nie an mich herangetragen.

Man wollte auch weit überwiegend mit Normal-Ladung auskommen. Große Lastwechsel sind verpönt! Als mal der Strom bei einem Kunden von 6A auf 28A sprang, durch nur einen Step, war das der Startpunkt für eine Änderung, die ich vornahm, die eine 10-fach höhere Auflösung für den Step konfigurierbar machte. Bei solchen Lastwechseln springt der Kunde im Dreieck! Die Kunden wollen einen /angenehmen, ruhigen Charakter/ einer Anlage haben - lange Lebensdauer.

"Helmut Schellong" schrieb:

Das hängt vom Ladegerät ab, wenn man da zu viel Strom drauf gibt dann ist die Ladeschlußspannung sehr schnell errecht, aber der Akku noch lange nicht voll. Bei einen 4 Ah Akku wären C/10 grade mal 400 mA, und wenn man das mal wirklich damit testet ist der Akku, auch wenn er vorher leer war beim errechen der 14,6V auch noch nicht voll, und das ganze dauert dabei auch keine 12 Stunden.

Frank

So ist es in der Realität einer Entladung von 12Ah:

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20 hour rate (0.6A to 10.50V ) 12.0Ah 10 hour rate (1.14A to 10.80V) 11.4Ah 05 hour rate (2.04A to 10.20V) 10.2Ah 1C (12A to 9.60V) 7.6Ah 3C (36A to 9.60V) 4.8Ah

Bei Aufladung ist es prinzipiell genau so. Die Ladeströme dürfen jedoch bei weitem nicht so hoch sein, wie Entladeströme. Bei diesem Akku max. 3,6A.

Der Strom C/10 ist insgesamt der vernünftigste Strom. C/20 ist energetisch zwar besser, aber die doppelte Ladezeit ist bedenklich.

Schnelladung füllt eine leere Batterie zwar sehr schnell auf, aber sie schädigt ziemlich. Das hat schon immer für Standard-Akkus gegolten.

Obwohl oben bei 36A Entladung die Entladespannung viel geringer gewählt wurde, war weniger als Hälfte der enthaltenen Energie entnehmbar.

Ich kann noch etwas Text zum weiteren Verständnis hinzufügen.

Wenn bei Erreichen der Ladeschlußspannung komplett abgeschaltet würde, wäre beispielsweise nach 12 Stunden Ladung mit 5A 1/3 Stunde lang solche Ladung für die Batterie verloren gegangen, wenn der Batteriestrom innerhalb von 2/3 Stunde stark abfällt. Das ist vernachlässigbar.

Wenn bei Erreichen der Ladeschlußspannung nur ein weiteres Erhöhen der Batteriespannung unterbleibt, jedoch nicht in einen Modus mit geringerer Batteriespannung (Float) übergegangen wird, unterbleibt einfach nur das Sparen von ganz wenig Strom. Dafür ist die Ladeprozedur/Entladesicherung einfacher und sicherer. Besonders, bei aufgelaufenem Alter der Batterien.

Michael S. schrieb:

Meiner Meinung nach ist VRLA einfach ein verschwurbelter Begriff für Bleiakku. Es sollte schon explizit dazu stehen, welcher VRLA im engeren Sinne das ist. Also ob Gel oder AGM.

Heutige (nicht start-stop) Akkus sind ja irgendwie auch VRLA ("wartungsfrei", d.h. gehen auch ungewartet kaputt) oder EFB oder sonstige "hybride". Ich blick da nicht mehr durch.

VRLA sind doch normale Bleiakkus, nur ohne Stöpsel zum Wassernachfüllen.

Und Gel oder AGM sind solche, die man mal auch umdrehen kann. Ganz sicher. Jedenfalls kurz. Und nicht über Kopf. Und auf keinen Fall dabei fest laden, sonst laufen die doch aus. Also besser doch nicht umdrehen.

Ist doch ganz klar.

(+ Ironiesmiley, okay?)

Thomas Prufer