Nassbatterie – Bleibatterie – Kalziumbatterie – EFB

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Nassbatterie

Starterbatterie – Bleibatterie – Kalziumbatterie- EFB

Es lassen sich nicht alle Batteriearten in eine Schublade stecken, denn es gibt sowohl  Trockenbatterien als auch Nassbatterien, welche beide nochmals unterschiedliche Technologien aufweisen können. In diesem Artikel gibt es die Antwort auf die Frage:

Was ist eine Nassbatterie und wo liegen die Unterschiede?

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Was gibt es für Typen von Nassbatterien?

Im Bereich Nassbatterien werden unterschiedliche Ausprägungen angeboten, welchen sowohl für Vor-, aber auch für Nachteile sorgen. Die zwei bekanntesten Formen von Nassbatterien werden vorwiegend in Fahrzeugen wie PKWs, LKWs oder Motorrädern eingesetzt, wobei Motorräder u. a. auf Grund der Verbauposition andere Anforderungen an eine Batterie haben als PKWs.

Die weit bekanntesten und verbreitetsten Nassbatterien sind: 

  • die herkömmliche Blei-Säure Batterie (Pb/PbO2), auch bekannt als nicht wartungsfreie Batterie.
  • die weiterentwickelte Blei-Säure Batterie, die sogenannte Kalzium-Batterie (Ca/Ca), auch bekannt als wartungsfreie Batterie.
  • EFB-Batterien (Pb / Polyester-Scrim), auch bekannt als wartungsfreie Start-Stopp Autobatterie.

Alle drei Batterietypen werden als Starterbatterien eingesetzt. Man spricht von nassen Batterien, da der Elektrolyt, sprich die Säure, mit einer Flüssigkeit verdünnt wird. In trockenen Batterien hingegen wird der Elektrolyt in einem Gel oder Vlies gebunden.

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Die Bleibatterie (Pb / PbO2)

Die Bleibatterie ist auch eine Nassbatterie. Bei diesem Akkumulator werden Blei (Pb) bzw. Bleidioxid (PbO2) als Elektroden eingesetzt. Der Elektrolyt besteht in diesem Fall aus Schwefelsäure (H2SO4).

Prinzipaufbau_Nassbatterie_Bleibatterie_original

Bleiakkus können gasen, das heißt, es löst sich aus dem Wasseranteil der Schwefelsäure Wasserstoff, welcher aus der Batterie entweicht. Dies ist auch der Grund, warum diese Batterien nicht wartungsfrei sind und gelegentlich destilliertes Wasser nachgefüllt werden muss. Bleiakkus sind kälteempfindlich, deshalb sollte besonders in der kalten Jahreszeit darauf geachtet werden, dass der Akku stets geladen ist. Eine volle Batterie erreichen Sie im Winter aufgrund der vielen Verbraucher im Fahrzeug und der angeschlagenen Batterie selten durch reines Fahren und Laden mit der Lichtmaschine. Nutzen Sie deshalb moderne Ladegeräte, um die Batterie im Winter im normalen Betriebsbereich zu halten, sodass diese keinen Schaden durch die Kälte nimmt.

Vorteile Nachteile eines Bleiakku - Bleibatterie

Der Bleiakku erfährt durch die richtige Ladung eine längere Lebensdauer. So ist ein hoher Ladestrom zu Beginn der Ladung (Batterie leer) und ein geringer Ladestrom gegen Ende der Ladung (Batterie nahezu voll) erforderlich um die Batterie schonend und nachhaltig zu laden. Überladungen sollten vermieden werden, da sich das u.a. schlecht auf die Kälteverträglichkeit auswirkt. Moderne automatische Ladegeräte* verhindern diese Probleme in dem durch intelligente Elektronik und programmierte Ladezyklen geladen wird. Die besten Ladegeräte finden Sie in unserem Vergleich Bestenliste Autobatterie-Ladegeräte.

Vorteile der Bleibatterie

  • hohe Wirtschaftlichkeit (niedriger Preis, aber auch Wiederverwertbarkeit)

Nachteile der Bleibatterie

  • monatliche Selbstentladung von 1-3 % der Nennkapazität
  • Memory-Effekt (bei falscher Ladung)
  • sehr schwer
  • Austritt von Gasen (Wasserstoff entweicht)
  • bei falscher Handhabung / Transport ist ein Säureaustritt möglich

Die Kalziumbatterie (Ca / Ca)

Die Kalziumbatterie ist größtenteils gleich aufgebaut wie die Bleibatterie. Der größte Unterschied ist, dass die Elektroden nicht aus Blei und Bleidioxid, sondern aus Kalzium verwendet werden. Durch diese Änderung kann das Gasen im Vergleich zu Blei-Batterien deutlich reduziert werden, was wiederum einen geringeren Wasserverbrauch zu folge hat. Aus diesem Grund spricht man bei Kalziumbatterien auch von wartungsfreien Batterien.

Vorteile Nachteile Kalziumbatterie - Kalziumakku

Durch den geringen Wasserverbrauch kann dieser Batterietyp dicht verschlossen, kipp- und auslaufsicher angeboten werden. Bei wartungsfreien Batterien gibt es auch nicht die Möglichkeit Wasser nachzuschütten, da die Wassereinlassöffnung fehlt. Das kann in der Praxis zu Problemen führen, denn auch diese Batterien gasen, wenn auch nur minimal bei hohen Temperaturen aus, was zu einem Wasserverlust in der Batterie führt, welcher nicht mehr ausgeglichen werden kann.

Vorteile einer Kalziumbatterie

  • 80% weniger Flüssigkeitsverlust als bei Blei-Batterien
  • Geringere Selbstentladung
  • Nahezu wartungsfrei

Nachteile einer Kalziumbatterie

  • Geringere Zyklenfestigkeit
  • Hitzeempfindlich

Die EFB- Batterie (Pb / Polyester-Scrim)

EFB ist die Abkürzung für Enhanced Flooded Battery. Der Aufbau ist ähnlich wie bei einer herkömmlichen Blei-Säure-Batterie, mit dem Unterschied, dass anstatt für die Elektroden Blei und Bleidioxid nun Blei uns ein Polyester-Scrim (engl. scrim = Baumwollstoff) verwendet wird. Dieser kleine Unterschied führt dazu, dass EFB-Batterien widerstandsarm und schnell auf- bzw. entladen werden können. Diese Tatsache ist auch der Grund, weshalb EFB-Batterien in Fahrzeugen mit Motor-Start-Stopp-Automatik (MSA) eingesetzt werden und sogar auch oft als Start-Stopp Autobatterie bezeichnet wird. Die EFB-Batterie ist die Zwischenlösung zwischen einer Kalziumbatterie und einer AGM-Batterie. Es ist je nach Einsatzzweck eine günstige Alternative zu AGM Batterien, wenn man auf ein paar Eigenschaften verzichten kann und die Vorteile einer Kalziumbatterie nicht ausreichen.

Vorteile der EFB-Batterie

  • Kann als Start-Stopp Batterie, sprich bei Fahrzeugen mit MSA eingesetzt werden
  • Nahezu Verdopplung der Zyklenfestigkeit und somit eine längere Lebenszeit der Batterie
  • Wärmeunempfindlicher als AGM Batterien
  • Günstiger als AGM Batterien.

Nachteile einer EFB-Batterie

  • preislich teurer als herkömmliche Blei-Säure-Batterien

Weitere Infos und Literaturempfehlungen

Wer das Thema Akkus / Batterien, Ladegeräte und generell Energiespeicher vertiefen möchte, findet weitere Infos in der Literatur.

Folgende Bücher kann ich hierzu empfehlen.

DIY Lithium Batteries: How to Build Your Own Battery Packs Taschenbuch – 24. März 2017*

Elektrochemische Speicher: Superkondensatoren, Batterien, Elektrolyse-Wasserstoff, Rechtliche Rahmenbedingungen*

 

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