Starter-Akku 60 Ah.

 
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Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 22.03.2021 - 19:35 Uhr  ·  #1
Hallo

Seitdem mein erster Starter-Akku im Bulli nach 11 Jahren getauscht werden mußte haben Wir immer wieder Probleme.
Den zu besprechenden 60 Ah Akku habe Ich vorsorglich gegen 100 Ah getauscht.
Seitdem steht er im Keller und wirt zum Nachladen im Bulli mit Modellbaulader genutzt.
Der ist für 12 V Betrieb aus einem Akku gebaut, und sehr pingelig an der Eingangsspannung, damit man nach dem laden draussen noch starten kann, schaltet Ladevorgänge kurz unter 12 V also ab.
So konnten trotz lehrem Starterakku im Bulli ( Kein Anlassen mehr möglich) geladen werden, aber max 15 Ah.
Mit Bleiprogramm geladen, aber nur kurz und dann Abbruch bei nur noch 0,2 A
Weiter laden im Nickel Cadmium Programm da keine Spannungsbegrenzung nach oben ist.
In ein paar minuten 15,6 V erreicht.
Dann um die Gasung zu kontrolieren, es ist kein Überdruckventiel zu erkennen, eine Zelle mit einem Stecheisen geöffnet.
Leichte, stärker werdende Gasung , und Gasgeruch zu erkennen.
Um kein Risiko ein zu gehen die Ladung beendet.
Den 60 Ah habe ich mal weiter als nur 15 Ah entladen mit 2 A , das ist ja kein Strom für den Hochstromfesten.
Säuredichte , die konne dann gemessen werden, bei 1,225 .
Startspannung 12,70 V.
Nach 1 Ah Endladung 12,13 V.
Nach 8 Ah und 11,95 V stieg das Bleiendladeprogramm für 12 V aus und schaltete den Strom ab.
Endlader dann auf 10 V Bleiakku eingestellt und weiter endladen.
Bei 16 Ah sind es 11,69 V und 1,15 Säuredichte.
Weitere 6 Ah also 22 Ah 11,42 und säu- 1,098.
Bei 24 Ah bricht die Spannung dann auf 10,16 V ein, (bin nicht immer im Keller gewesen.)
Säure schön unter 1,1
Dann wieder im Bleiprogramm mit 4,6 A geladen , anfangs bei 12,85 V ständig steigent bis 13,9 V und 4,6 A.
Danach fallender Strom bei gleicher Spannung.
19 Ah und 2,7 A
22 Ah und 1,8 A.
Dann laden im NC Programm mit 2 A.
Spannug steigt sofort auf 14,4 V
Bei 24,8 Ah dann auf 15,6 V, dann unterbricht das NC Programm mit Voll Anzeige.
Es hatt eine Voll Erkennung bei wieder sinkender Spannung.
Säure anstig ist bis dahin kaum messbar nur auf 1,125 !
Hab das Programm noch einmal gestartet.
!5,7 V und 0,4 Ah gingen rein bis die Spannung sinkt.
Wegen der Gasung kammen in alle Zellen ein M 5 mm Loch mit Schraube rein.
Die erste Zelle ist allerding auf und muß anders abgedichtet werden.
Mal sehen ob das mit einem Lötkolben verschmolzen werden kann .
Noch ein paar Bilder wie es aussieht.

Gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 22.03.2021 - 20:53 Uhr  ·  #2
Hallo Aloys,

Ich denke der Akku ist stark sulfatiert. Ein großer Teil des Schwefels hat an der Bleioberfläche bleibende Sulfatkristalle gebildet.
Ursache ist dann unzureichende Ladung.

Was man tun kann bei einem Akku in solch einem Zustand:
+ Wasser in allen Zellen nachfüllen, falls möglich und nötig.
+ Kontrollierte Lade und Entlade Zyklen und die gesamte entladene Kapazität messen und bewerten.
+ Die entladene Kapazität sollte dann von Zyklus zu Zyklus mehr werden und sich irgendwann nicht mehr steigern lassen.
+ Bewerten ob der Akku so noch sinnvoll einsetzbar ist

Wenn ich es richtig verstanden habe, hast du das meiste ja schon gemacht.
Konntest du schon eine Erhöhung der Entlade Kapazität feststellen?

Wenn die Ursache unzureichende Ladung ist, wird ein neuer 100 Ah Akku nur begrenzt helfen. Ich würde versuchen die Ladung zu klären. Wenn du fragen hast, gerne.

Grüße und viel Erfolg
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 23.03.2021 - 09:00 Uhr  ·  #3
Hallo

Da alle schlauen Lader nich höher laden, dann also mit Nicht kontroliertem Dauerlade mit Zeitbegrenzung laden.
Auch dafür sind die Zellen wegen Gasung geöffnet, eine Volladung ginge ja gar nicht ohne Hinterlist.
Laden und das Gegenteil dauert aber .

Gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 23.03.2021 - 09:23 Uhr  ·  #4
Ja, das stimmt Aloys. In deinem Fall finde ist das besser so wie du das machst: am scheinbaren Ladeende noch mal richtig drücken. So bis 16.0 V laden mit offenen Zellen, macht das Reaktivieren einfacher.
Und ja, klar Reaktivieren, dauert schon ein paar Zyklen und Tage.

Bezüglich dem Nachfüllen von Wasser bei wartungsfreien Batterien habe ich ein recht gutes Video gefunden.
Vielleicht hilft es dem ein oder anderen. Hinweis: Einige Aussagen sind vereinfacht, die Kernaussagen stimmen.
Wartungsfreie Batterie richtig mit destilliertem Wasser nachfüllen

Eine Sache sollte man wissen. Insbesondere bei alten Akkus:
Am aktuellen Ladeende ist der Akku nur scheinbar voll. Kontrollierbar ist das über die Säuredichte nach Gasung (Mischung). Maximal noch möglich voll ist der Akku wenn sich die Säuredichte nicht mehr mit Entlade und Ladezyklen steigern lässt. Dann kann man den SoH abschätzen: pro 0.01 weniger sind 5% Kapazität unwiederuflich verloren gegangen. Beispiel: Nennsäuedichte sind 1.28 .. 1.30. Wenn man nur noch auf 1.25 kommt sind 15 .. 25 % an Kapazität verloren. Das Schwefel hat Bleisulfat Kristalle gebildet, die nicht mehr zurück zu wandeln sind.

Eine Frage hätte ich noch: Wie viel Wasser hattest du denn ungefähr nach gefüllt?

Danke und Grüße
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 23.03.2021 - 15:16 Uhr  ·  #5
Es wurde kein Wasser nachgefüllt.
Messen mit Säureheber ohne Probleme möglich.
Eine Frage hab ich auch noch, betreffent einer Bulk-Ladung.
gibt es da auch Zahlen , so etwas wie 1/10 tel C , wäre dann bei 100 Ah mit 10 A geladen in min 10 Std oder ist es ein noch höherer Strom.

Gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 23.03.2021 - 16:31 Uhr  ·  #6
Hallo Aloys,

Unter Bulk-Ladung versteht man beim Blei-Akku einen Ladestrom wo die Spannung unter unterhalb der Ladeendspannung bleibt. Bei deinem Akku wäre das etwa 15.0 V. Bulk-Ladung meint soviel Strom wie nur irgendwie geht. Der Ladestrom wird nicht vom Akku sondern von der Ladetechnik begrenzt. Wenn die Ladeendspannung z.B. von 15.0 V erreicht ist, dann ist die Ladung aber nicht zu Ende! Sondern dann fängt die Absorptionsladung an. Der Regler hält die 15.0 V und der Strom sinkt langsam. Ist der Strom irgendwann klein und konstant ist Absorptionsladung beendet. Manche Laderegler brechen sogar etwas früher ab und machen dass danach ähnlich wie du manuell und schieben dann noch einmal konstant z.B. 1/10 des maximalen Bulk Stromes rein bis z.B. 16.0 Volt erreicht sind.
Andere Laderegler gehen nach der Absorption sofort auf Ladeerhaltung mit einer Spannung unterhalb der Gassungsspannung,
bei dir wären das ca. 14.3 V. z.B. können dann 14.0 V permanent anliegen und es fließt nur noch der Strom der Eigenentladung.

Das alles, so präzise formuliert nur bei einem Akku der dann auch echt richtig voll geworden ist. Ein Akku der konditioniert oder reaktiviert werden muss verhält sich am scheinbaren Ladeende etwas anders und zieht wenig mehr Strom als die Eigenentladung, aber viel zu wenig als das es Sinn machen würde darauf zu warten, weil so kaum eine Veränderung im Akku stattfindet. Deswegen macht man kontrollierte Lade und Entlade Zyklen um den Akku mit höheren Strömen und durchaus auch Wärme, wieder fit und durchgängig zu bekommen.

Ich hoffe das beantwortet deine Frage.

Danke für die Information dass kein Wasser nachgefüllt werden musste,
das passt zu der Vermutung dass Unterladung den Akku geschädigt hat.

Grüße
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 24.03.2021 - 16:59 Uhr  ·  #7
Hallo

Was weiter gescha.
Der 100 Ah Akku aus dem Bulli wurde über Nacht mit dem 60 Ah als Versorger-Akku geladen.
Mit anfangs 1,5 A war die Spannung morgents bei 0,2 A auf 13,2 V verblieben.
den Lader dann auf 7 Zellen gestellt und noch einmal mit 1,5 A gestartet.
Die Spannung stieg fast sofort auf über 16 V !!
Geladen 7,5 Ah in den Bulliakku.
Endladen dann etwa 9 Ah aus dem 60 ziger.

Die hab Ich dann wieder eingeladen mit 1,5 A bei 13,9 V.
Dann stieg die Spannung bei 10 Ah auf 15,7 und bei 11 Ah auf 15,8 V.
Der Lader schaltete wieder ab und die Säuredichte hatte 1,16 bei leichter Gasung.
Spannung danach dann 13,5 V.
Am nächsten Morgen, also heute 13,03 V.
Dann kam mal ein alter Lader mit Traffo und Gleichrichter drann.
Der startet mit 0,8 A und ging in 30 min auf 0,5 A zurück.
Nach 5 Std 15,62 V und 1,175 Säure-Dichte.
Nachladung insgesammt etwa 13,5 Ah, lasse den mal weiter am Laderbrutzeln, kann ja nicht platzen

Der Bulli akku wurde an der Zigarretten-Dose überwacht bei einer Fahrt zum Arzt 20 min.
Spannung vor den Start 12,6 V.
Vorglühen 10,8 V und Anlassen knapp über 9 V !
Dann wieder mit Lichtmaschine im Lehrlauf 11,8 V mit Mittelgas 12,5 V wieder Lehrlauf 12,2 V
Nach 2 min Fahrt ein Stop an der Feuerwache Lehrlauf 12,5 V.
Weitere 2 min plötzlich steigende Spannung auf 13 ,5 V.
Weiterfahrt mit 14,2 V und so blieb die Spannung dann auch im Lehrlauf.
Da ist die Lima doch richtig, denke Ich.
Das Problem ist mal wieder die Glühung, die wohl in zwei Stufen Glüht.
Das Releis hab ich schon 2 mal gewechselt .
Einmal kein Glühen , das andere mal kein Abschalten der Glühung.
Das die Kerzen nicht alle durchgebrannt sind wunderte mich damals.
Auto fängt ja mit Au an !!

Gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 24.03.2021 - 20:49 Uhr  ·  #8
Hallo Aloys,

das klingt für mich alles sehr plausible und ist nachvollziehbar.
Möglicherweise hängt das Relais eine Zeit lang und fällt dann ab?

Vielleicht helfen dir ja meine Fragen weiter:
Bist du in der Lage das Relais durch zu messen um sicher zu sein das es wieder das Relais ist?
Bzw. kannst du z.B. im Leerlauf messen ob noch weiter Strom durch die Glühkerzen fließt?
Kann es sein, dass du stärkere Glühkerzen drin hast als normal vorgesehen und deswegen das Relais immer kaputt geht?

Zitat
Weiterfahrt mit 14,2 V und so blieb die Spannung dann auch im Lehrlauf.

Es ist etwas wenig, vor allem im Winter. 14.5 V im Leerlauf oder zumindest bei Mittelgas wären besser.
Bleibt es auch bei den 14,2 V wenn kein Strom durch die Glühkerzen abgezogen wird?
Oder steigt die Spannung dann höher?

Zitat
Die Spannung stieg fast sofort auf über 16 V!

Bei einem alten, sulfatierten Akku ist das leider normal. Du kannst auch mehr Spannung nehmen, wenn du dabei bist.
Wichtig ist die Gasung. Es darf, bei offenen Zellen, köcheln oder kochen, nicht überkochen und überlaufen.
Und das Gas muss den Raum nach oben gut ins Freie verlassen können - Explosionsgefahr. Natürlich kein Feuer oder rauchen :devil: So bis 17.0 V beim alten Akku können helfen den schneller zu reaktivieren.

Grüße
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 25.03.2021 - 08:49 Uhr  ·  #9
Hallo

Nachdem die Säuredicht zuerst bis 10 Ah Ladung kaum anstig, steigt sie nun weiter.
Heute Morgen auf 1,225 ,das ist schon höher als ganz am anfang.
Ich werden den Strom mal erhöhen, dann steigt die Spannung ja auch.

Im Bulli lassen wir immer die Lüftung auf kleiner Stufe laufen, da hört man ob die Glühung abschaltet durch Drehzahlerhöung.
Auch eine Art etwas zu messen .
Wasser wirt nur bei Gasung nachgefüllt, dann läuft da auch nichts über !

Gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 25.03.2021 - 09:56 Uhr  ·  #10
Hallo Aloys,

Zitat
Heute Morgen auf 1,225 ,das ist schon höher als ganz am anfang. Ich werden den Strom mal erhöhen, dann steigt die Spannung ja auch.
Ja, das Reaktivieren ist eine zähe Sache wenn der Akku stark sulfatiert ist. Ich bin gespannt wie viel da noch geht.

Zitat
Im Bulli lassen wir immer die Lüftung auf kleiner Stufe laufen, da hört man ob die Glühung abschaltet durch Drehzahlerhöung. Auch eine Art etwas zu messen.

Das ist richtig und bestätigt das was passiert ist. Durch die permanente Glühung kommt es zu Unterspannung und Unterladung des Akkus. Bleibt zu klären warum das Relais immer wieder Probleme macht.

Kannst du ein stärkeres Relais einbauen?

Grüße
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 25.03.2021 - 12:14 Uhr  ·  #11
Ich habe mir erst neulich einen 2 x 3A USB Lader für Smartphone und Tablet für den Zigarettenanzünder gekauft,
der zusätzlich noch permanent die Spannung anzeigt: Zigarettenanzunder-2-USB-Ladegerat

Auch wenn so ein Lader die Probleme nicht behebt, kann die Anzeige helfen früher aktiv zu werden, bevor das Problem die nächste Autobatterie zerstört.

Grüße
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 25.03.2021 - 13:34 Uhr  ·  #12
Hallo

Ich bin froh wenn es noch Regler gibt für den Buss.
Bis 11,30 Uhr mit 0,6 a geladen 15,59 V und Säure 1,235 .
Dann mit 3 A bei 16,5 V .
Drei Std später 3 A 16,29 V und dunkler Säure mit 1,25 ,aha da kommt was.

gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 25.03.2021 - 13:40 Uhr  ·  #13
Zitat
Drei Std später 3 A 16,29 V und dunkler Säure mit 1,25 ,aha da kommt was.

Das ist Korrosion die Säure enthält Bleioxid (rostbraun) und wird deswegen schwerer. Aber ja, das zeigt dass der Akku schön, bis unten hin, gemischt wird und alles Verfügbare wieder aktiviert wird. Das heißt du bist auf dem richtigen Weg. Das braune Bleioxid setzt sich später über die Schwerkraft unten ab, das dauert etwas, über Nacht sollte reichen.

Zitat
Ich bin froh wenn es noch Regler gibt für den Buss.

Wenn du möchtest schaue ich mir das mit dir genauer an.
Wir sprechen doch jetzt vom Regler oder Relais der Glühkerzen oder?
Ein Bild würde mir helfen. Außerdem sprichst du von zwei Stufen. Kannst du das näher erläutern?
Also wann welche Stufe kommt und ob warum das mit den Stufen wichtig ist bzw. sein soll.

Grüße
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 25.03.2021 - 16:18 Uhr  ·  #14
Hallo

Noch einmal 3 Std mit 3 A geladen.
Spannung auf 16,2 gesunken , Säure noch bei 1,25 aber mit grauer Färbung, nicht rötlich.

Das Releis zeigt am Amaturenbrett das Glühen an, diese Lampe geht nach kurzer Zeit dann aus, dann wirt der Lüfter etwas flotter meine Ich , erst nach ein paar min dann nochmals schneller.
Das Ding sitzt in einem kleinen Kasten mit anderen zusammen und vielen Kabeln unter der Abdeckung vom Motor.
Da mag Ich nicht selber dran rumfummeln.

Gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 25.03.2021 - 19:09 Uhr  ·  #15
Zitat
Säure noch bei 1,25 aber mit grauer Färbung, nicht rötlich.

Dann ist es Bleistaub was die Säure färbt und kein Bleioxid. Der Bleistaub macht die Säure schwerer und verfälscht die Messung der Säuredichte. Der Bleistaub sollte nach ein paar Stunden gesunken sein und die Säure oben klarer und besser zu Messen sein.

Wo kommt der Bleistaub her? Es hatten sich Blei-Sulfat Kristalle (weiß) gebildet. Hierbei wird Blei aus dem Metallgitter gelöst und in das Blei-Sulfat Salzgitter eingebunden. Bleisulfat sieht wie Salz aus, weiß, körnig und leicht glitzern, wie Salz eben. Durch das Reaktivieren werden die Blei-Sulfat Kristalle gespalten, man spricht auch von geknackt und Schwefel so wie Blei entsteht. Das Schwefel reichert die Säure an wird also wieder aktiv, das Blei fällt zu Boden und bildet dort den passiven Bleisumpf. Am Boden ist extra Platz für diesen Bleisumpf. Bei Starter Akku ist wohl nicht allzu viel Platz. Ist der Bleisumpf so hoch, dass er das positive und negative Bleigitter berührt, kommt es zum Zellenschluss und die Zelle ist tot. Vorher steigt auch schon schleichend die Selbstentladung.

Immerhin verstopfen die an der Blei Oberfläche gebildeten Blei-Sulfat Kristalle nun nicht mehr den Zugang des Bleis auf die Säure. Aber ja, das ist eine unwiderrufliche Schädigung des Akkus, durch unzureichende Ladung. Nach mehreren Jahren Betrieb ist die Bildung eines Bleisumpfes sogar normal.

Blei-Sulfat Kristalle bringen gar nichts, sie verhindern den Zugang zur Säure, erhöhen den Innenwiderstand, reduzieren dadurch die nutzbare Kapazität und fressen sich weiter ins Blei rein. Man sollte wissen, dass so ein Reaktivieren nicht beliebig oft, z.B. jedes Jahr wiederholbar ist, weil a) der Platz am Boden begrenzt ist und b) das aktive Bleigitter ja auch endlich ist und Masse verliert.

Wenn es regelmäßig und andauern zu unzureichender Ladung kommt, dann ist der Blei-Säure-Akku der falsche Akku Typ.

Wie auch immer, mindestens einmal ein vollständiges Reaktivieren traue ich dem Akku schon zu. Die Gasblasen entstehen an der aktiven Bleioberfläche. Die graue Färbung ist ein gutes Zeichen, weil das zeigt, dass jetzt auch die unteren Bereiche reaktiviert werden. Das Reaktivieren ist beendet, wenn sich die Säuredichte und die Nutzkapazität nicht mehr sinnvoll steigern lassen.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 27.03.2021 - 17:44 Uhr  ·  #16
Hallo

Nach 1,5 Tagen Pause nun Entladetest.
Spannung 12,87 V die Säure ist wieder klar und die Dichte ist 1,25 !
Endladen mit 10 A.
Nach 5 min 12,20 V.
Nach einer Std = 11,96 V 10 Ah endladen , Säure = 1,215 .
Nach 2 Std 11,5 V , 20 Ah endladen , Säure 1,165 .
Nach 2,5 Std geht die Spannung auf 10 24 V runter.
Weiter Endladen mit 2 A .
Nach 3 Std dann 6 Ah entladen und 10,8 V, also 1,8 V pro Zelle, Säure 1,09 also zu wenig Säure von Anfang an im Akku .
Nun läd ER wieder mit 3 A , geplahnte 20 Std .

Gruß Aloys.
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 27.03.2021 - 18:30 Uhr  ·  #17
Hallo Aloys,

Zitat
Spannung 12,87 V die Säure ist wieder klar und die Dichte ist 1,25!

Die Trübung scheint die Messung der Säuredichte nicht signifikant zu beeinflussen, das hatte ich anders erwartet.
Die Säuredichte bleibt also gleich egal ob klar oder grau trüb?

Immerhin die Ruhespannung stimmt. Es sind noch einige Bleisulfat Kristalle vorhanden.
Die Säuredichte müsste noch von 1,25 auf 1,30 kommen damit alle Bleisulfat Kristalle geknackt sind.
Ich weiß nicht ob das noch möglich ist.

Das Reaktivieren ist ziemlich zäh bei dir Aloys, der Akku war sehr stark sulfatiert.
Bezüglich der Säuredichte bist du wieder bei 75% SoH (bezogen auf SD 1,30).
Aber es ist ja schon sichtbar aktives Blei gelöst.

Mit deinen Daten, habe eine Abschätzung der Nutzkapazität gemacht.
Start bei Säuredichte 1,25, Endladen mit 10 A, 1h = 10 Ah Säuredichte = 1,215.
Mit meiner SoC Tabelle entspricht die Differenz der Säuredichte (1,25 - 1,215) 17,5 %.
Wenn 10 Ah 17,5 % entsprechen, dann sind 100 % 57 Ah.
Dem Akku fehlen beim Start mit SD=1,25 schon 25%.
Ich schätze du hast jetzt etwa 42 Ah Nutzkapazität. Passt das?

Wie auch immer, ich finde es spannend!

Grüße
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 27.03.2021 - 21:32 Uhr  ·  #18
Hallo Frank,magst du deine Tabelle mal zur Verfügung stellen?

vg
max
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 27.03.2021 - 22:24 Uhr  ·  #19
Hallo Max,

Das was ich hier gemacht habe, ist ähnlich wie deine Methode mit der Zeichnung. Wir hatten das schon recht ausführlich besprochen. Mit meiner Tabelle kann ich deine Methode mit Ruhespannung und/oder Säuredichte machen. Ich mache das lieber rechnerisch, zeichnerisch wäre gleichwertig und gleich genau. Bei gebrauchtem sulfatiertem Akku passen Ruhespannung und Säuredichte nicht zusammen. Die Formel U = SD + 0,85 funktioniert dann nicht, bzw. wenn die Ruhespannung bei vollem Akku immerhin stimmt, kann man die Nennsäuredichte darüber abschätzen.

Hier die Standard Tabelle für Säuredichte 1.28. Bei Starter Akkus gehe ich von Säuredichte 1.30 aus. Wenn man die Ruhespannung von Aloys nimmt wären es SD= 1.295. Die Tabelle kann einfach an andere Säuredichten angepasst werden.
Bis ca. 50% SoC ist der lineare Zusammenhang sehr gut gegeben.

 
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Re: Starter-Akku 60 Ah.

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Gepostet: 28.03.2021 - 08:10 Uhr  ·  #20
leider keine Tabelle im Anhang... :-(
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