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Forum:
elweb Batterie
Beiträge im Thema:
12
Erster Beitrag:
vor 11 Jahren, 9 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 11 Jahren, 9 Monaten
Beteiligte Autoren:
Bernd Schlüter, Maxlpapi, Andreas, Michael H, Peter, Jürgen, Jens Schacherl

schwarze ablagerung in Batterie

Startbeitrag von Maxlpapi am 21.01.2006 18:14

habe folgendes Problem: hatte eine Batterie, die erhebliche Leistungseinbrüche hatte. Habe nun vor ca. 4 Wochen einen sogenannten "Megapulser" für die Battreie angeschafft. Nun hat sich die Leistung der Batterie wieder ordentlich gesteigert. Nachdem ich nun die Batterie einmal richtig Vollgeladen habe so dass sie in die gasung gegengen ist, ist die Batteriesäure und die Verschlusstopfen richtig schwarz, als ob tinte in der Batterie wäre. Gibt es die möglichkeit, die "alte Batteriesäure" rauszuschütten ( denke, die Probs mit dem Umgang mit Säure sind mir bekannt) die Batterie ihrgendwie zu reinigen oder zu spülen und dann mit neuer Batteriesäure zu füllen? Hat das schon mal jemand gemacht? Und vor allem Bringt das was oder steht der Aufwand in keiner relation zum ergebniss, weil die Batterie sowiso bald stirbt??

Antworten:

Schwarze Batterieplatten sind für mich immer ein gutes Zeichen und mit den schwarzen Bleistaubpartikeln hatte ich nie Probleme. Mehr Sorgen macht mir weißes Sulfat.
Der Bleistaub sitzt meist locker und quillt nicht auf. Ich würde vermuten, eine gesunde Batterie.
Die wurde vielleicht ein bischen zu stark herangenommen? Vielleicht nicht übertreiben mit dem Überladen.

von Bernd Schlüter - am 21.01.2006 20:01
Hallo

Wenn Du eine Bleibatterie in die Gasung bringst, ist es schon wichtig, zu wissen, wieviel Strom dabei fließt. Wen Du eine 100 Ah Batterie hast, sollten es dann nicht mehr als 1-3 A sein. Während der Gasung werden ja dann die Zellen ausgeglichen und das Sulfat abgebaut.
Wenn dann schwarze Ablagerungen entstehen, deutet das auf ausschwemmen der aktiven Masse hin, was dann auch Kapazitätsverlust bedeutet.Die Ursache liegt aber meist nicht am Ladeverfahren, sondern an zu starker Belastung und an zu tiefer Entladung der Batterie. Besonders, wenn ein Block schon schwächelt, wird er besonders belastet und mehr geschädigt als die übrigen Blöcke.
Die Säure kann man wechseln. Dazu die Batterie ganz voll laden, Säure ausgießen, destilliertes Wasser einfüllen, mit 1/100 der Amperestunden 24 Stunden laden. Das hat zur Folge, daß sich restliches Sulfat zurückbildet und sich als Säure im Wasser löst. Man erzeugt auf diese Weise fast einen Neuzustand des Akkus, bis auf den Kapazitätsverlust, der bis dahin eingetreten ist. Die Bleikügelchen bauen dann neue Verbindungen untereinander auf und werden wieder niederohmiger.
Dann Wasser ausgießen, neue Säure auffüllen, nachladen bis Ladeschlußspannung mit 1/100 der Amperestunden.
Bei Inbetriebnahme aber unbedingt mehrere Zyklen die Spannung aller Blöcke beobachten. Das gilt bei Ladung als auch bei Entladung. Es könnten Unsymmetrien entstehen, was Dauerschäden der Blöcke zur Folge hätte.
Günstig ist es, herauszufinden, welcher Dein schwächster Block ist. Dort dauerhaft ein Meßgerät anschließen (Panelmeter) und überwachen, ob es Ihm gut geht. Dann geht es auch den anderen Blöcken gut.
Vielleicht hat es Dir geholfen, viel Erfolg.

MfG Jürgen aus Finsterwalde.

von Jürgen - am 22.01.2006 10:12
DAnke für die ausführliche Antwort. Nur noch 2 Fragen.

1, Wie entsorgt man die alte Batteriesäure?

2. Wie misst mann bei einem 12 V Accu die Spannung einer einzelnen Zelle?


Gruß Manfred

von Maxlpapi - am 22.01.2006 11:55

Entsorgung Bleisäure und Nicadlauge, Zellenspannung messen

1. Frage: Entsorgung mit Hausmitteln

Vorsicht! Heiß und ätzend! Alles nur vorsichtig in kleinen Portionen und unter Kontrolle der Temperatur! Unbedingt uralte Klamotten und säurefeste Brille. Die Löcher sieht man erst nach der nächsten Wäsche und sind unvermeidlich.

Zunächst die Säure in ein säurefestes Kunststoffgefäß füllen und die festen Bestandteile absetzen lassen, Was sich absetzt, enthält auch Blei und kannst Du später in eine zurückgegebene Batterie geben. Nun in das Gefäß vorsichtig Kalkstein, zum Beispiel fest gewordenen Kalk von Baustellen, notfalls, noch viel, viel vorsichtiger, gebrannten Kalk geben, bis sich kein Gas mehr bildet. Es bildet sich Gips, der bitte nicht zum Bauen verwendet wird, sondern in die Restmülltonne damit. Das Löslichkeitsprodukt von Bleiverbindungen ist so gering, dass von dem Rückstand keine Gefahr mehr ausgeht, sofern man der Säure Zeit gab, sich abzusetzen. Wahrscheinlich ist es nicht erlaubt, das darüberstehende Wasser direkt in den Ausguss zu schütten, obwohl dieses eigentlich völlig unbedenklich ist. Sonst einfach das Ganze an einen trockenen Ort stellen, bis das Wasser verdunstet ist! Nicht gerade als Trinkwasser für Vögel verwenden.
Zum Spülen reicht auch Leitungswasser, nur zum Nachspülen bzw. Auffüllen entmineralisiertes Wasser. Hierbei wieder peinlichst auf die Absetzrückstände achten.

Viel einfacher: Gebrauchte Säure ist Geld wird und wird wiederaufgearbeitet. Die Verwertungsfirmen zahlen Geld dafür (wenig) . Nimmt der Akkubtrieb allerdings Geld dafür, würde ich zum oben genannten Verfahren greifen.


Offene Nicads müssen alle paar Jahre neue Lauge erhalten . Deren Entsorgung ist ungleich schwieriger, weil es kaum Neutralisiermittel gibt. Das einfachste Neutralisiermittel ist hier wieder Schwefelsäure aus alten Bleibatterien, zwei Fliegen mit einer Klappe, aber noch vorsichtiger bitte! Beides zusammengeschüttet wirkt fast wie Raketentreibstoff. Problemlos, wenn man kleinste Portionen mischt. Es bildet sich Kaliumsulfat, auch Schüsslersalz oder Glaubersalz genannt, das Ihr aber bitte nicht als Kochsalzersatz oder Düngemittel verwendet. Es ist zwar in reiner Form ungiftig, aber leider wasserlöslich im Gegensatz zum oben entstehenden Gips. Ebenfalls einfach eindampfen, verdunsten, lassen! Äußerst stark verdünnt wäre die Lauge eigentlich gut geeignet, den Waldboden zu entsäuern und zu düngen, aber lasst das lieber.

Ansonsten ist auch die Kalilauge ein Wertstoff, den Ihr, sofern keine ungerechtfertigten Geschäfte damit getrieben werden, beim Akkuladen zurückgebt.

Glaubersalz: Das Glaubersalz ist, genau, wie Natriumacetat, als Latentwärmespeichermedium zu verwenden. Es ist billig, völlig ungiftig und enthält doppelt soviel Wärme, wie eine Bleibatterie. Im Unterschied zu Natriumacetat liegt hier der Verfestigungspunkt nach der Aktivierung nicht bei 59° Celsius bei 41 °. Es ist aber ein ungemein billiger Grundstoff, der zum Beispiel als Dünger verwendet wird. Der Vorschlag, Speicherheizungsmagnesitsteine zu verwenden, ist wegen der Feuergefahr abzulehnen.
Die Wärme bleibt, nicht aktiviert, ewig erhalten.

2. Frage:
gepufferte Normalelektroden aus Glas.
Die sind aber zu teuer und zerbrechlich, zudem wartungsintensiv.
Einfaches Hilfsmittel: Kleine batteriesäuregefüllte Schale - 2 gleiche Kohleelektroden aus den Billigsturalttrockenbatterien verwenden, an ein 20-Voltdigitalmeßgerät anschließen. auflösung: 1 Millivolt. Eintauchen. Reinigen, bis zwischen den beiden Kohleelektroden die Spannung Null Volt herrscht. Dann damit in die Zellen tauchen, ohne die Platten zu berühren. Wir messen dann die Differenzspannung zwischen zwei Zellen einschließlich evtl. Säureschichtung.
Vor und nach jeder Messung Vergleichsmessung in der Schwefelsäureschale. Die dabei angezeigte Spannung von der Messspannung abziehen. Aufschreiben, Filzschreiber auf Batterie. Die Endzellen sind nicht so einfach zu messen, aber mit etwas Überlegung bekommt man das auch hin. Weil die Säurespannung nicht gleich die der Platten ist, muss man sich oft von den äußeren Polen vortasten, um festzustellen, welche Zelle nun abweicht. Aber im allgemeinen erfasst man durch fünf Messungen Unsymmetrien von sechs Zellen, da man sozusagen ' in der Mitte der Zellen' misst. 'Mitte' ist nicht die tatsächliche Mitte.
Bei den Nicads geht man genauso vor, aber Schale mit Kalilauge.

von Bernd Schlüter - am 22.01.2006 14:57

Re: Entsorgung Bleisäure und Nicadlauge, Zellenspannung messen

Hallo Bernd, wenn Maxlpapi was passiert - übernimmst Du die Haftung ? Ich weiß nicht ob es gut ist in einem öffentlichen Forum solche Ratschläge zu erteilen. Zumal Dein Tipp mit dem "Raketentreibstoff" in manchen Kreisen dankbar aufgenommen werden könnte.

Vielleicht mal drüber nachdenken ob das ein Forum für E- Fahrzeuge oder ein Chemiker- ( Insider ) treffen ist.

Das ist zumindest meine Meinung, sorry

von Peter - am 22.01.2006 18:08

Re: Entsorgung Bleisäure und Nicadlauge, Zellenspannung messen

Peter, verwechselst Du Warnung vor einem Unfall mit einem wirklichen Unfall? Oder meinst Du, ich solle mit dem Raketentreibstoff nicht übertreiben? Wasserstoff entsteht beim Zusammenschütten schonmal nicht, nur Hitze.


Peter, der 'Raketentreibstoff' ist sicherlich übertrieben, aber mir geht es darum, dass man nicht einfach so schnell mal die Säure wechseln kann und diese, was oft geschieht, einfach in den Ausguss schütten. Die Säure muss unschädlich gemacht werden, und das ist eben nicht ohne Gefahr durchzuführen. Die Stellen, an denen das Zellenmaterial augequollen ist und Zellenkurzschluss droht, kann man eh nicht 'durchspülen'. Mit anderen Worten, ich würde mich freuen, dass die Ablagerungen eine dunkle Färbung haben und, sofern nicht ein tiefer Bleisumpf am Zellenboden entstanden ist, oder Säure ausgelaufen ist, alles so belassen, wie es ist. Im Unterschied zu Kalilauge in offenen Nicads ändert die Säure ihre Wirksamkeit nicht, wenn sie Luft und Ablagerungen ausgesetzt ist. Kaliumcarbonat vermindert im Gegensatz Leitfähigkeit und Reaktionsvermögen durch die Aufnahme von Kohlendioxyd aus der Luft. Da ist ein Wechsel schonmal, so alle fünf Jahre, angesagt.
Ich habe Erfahrung mit der Neutralisation von beiden und kenne die Löcher, die trotz aller Vorsicht die Kleidung nachher hat.

Also, ich würde normalerweise die Säure nicht wechseln, das habe ich auch deutlich gesagt. Schwarze Bleipartikel mindern die Leistung nicht, solange sie keinen Sumpf bilden, der schließlich die Platten durch Kurzschluss zusammenschweißt. Ohnehin gehen die losen Partikel mit der Zeit in praktisch nichtleitendes Bleisulfat über.

Was ich nicht in meinem Beitrag zu äußern wagte, ist mein sonst üblicher Hinweis, dass, wenn, wie hier, die Endladephase zu heftig wird, ein kleiner Zusatzwiderstand oder eine längere Ladeleitung Wunder bewirken können. Aber da ist man hier im Forum anderer Meinung und ich habe es weggelassen.

Bei Lauge hat man manchmal keine andere Wahl, als zu wechseln.

Bernd

von Bernd Schlüter - am 22.01.2006 19:05

Re: Warum Nicads ruinieren?

Bernd Schlüter schrieb:

Zitat

[...] Offene Nicads müssen alle paar Jahre neue Lauge erhalten. [...]
Möglicherweise meinst du hier irgendwelche speziellen NiCd-Akkus, die keiner kennt, generell halte ich diesen "guten Rat" aber für grundfalsch und empfehle jedem, der jetzt auf diesen Tip hin seine guten Saft-Akkus ruiniert, dich anschließend auf Schadensersatz zu verklagen :rolleyes: .

Zwei Beispiele aus der Praxis:
Die STM5-140 in meinem Renault sind mindestens 11 Jahre alt und haben aktuell ca. 8% mehr Kapazität als angegeben, und mit den STM5-100 in meinem Scootelec hatte ich letzten Herbst immer noch über 40km Reichweite, genauso weit wie nach dem Einfahren vor fast 5 Jahren.
Warum bitte soll ich da irgendwas austauschen?

Gruß Jens

von Jens Schacherl - am 22.01.2006 20:44
Hallo Leute,
1. Die Akkus sind generell nach Herstellervorschrift zu behandeln.
Zum Laugentausch:
Bei den guten alten NiFe Zellen ist es alle 10 Betriebsjahre notwendig die Lauge zu Tauschen. Bei allen neueren NiCa Akkus mit Sinterzellen ist die Leistungsminderung durch die Carbonisierung sehr gering, so das wenn die Zellen wie bei z.B. Flugzeugakkus ( Ventilstopfen auf jeder Zelle ) ein Laugentausch erst bei einem deutlichem Leistungsverlust ( hoher Innewiederstand ) notwendig wird. Normalerweise werden dann solche Zellen ausgesondert und entsorgt. Eine hohe Selbstentladung kann dadurch aber nicht reduziert werden. Um bei NC Akkus ein Laugentausch durchzuführen, sind gewisse Vorbereitungen notwendig, die wenn sie nicht eingehalten werden, die Zelle sofort Zerstören !!
Um die Zellen dann wieder zu befüllen ist dann auch die richtige Zusammensetzung und die Laugendichte der Lauge herauszubekommen. ( Viel Spaß ). Mit der falsch zusammengestzten Lauge fehlt dann entweder die Leistung oder die Zelle altert sehr schnell.
Bei den SAFT Akkus der STM Reihe ist ein Laugentausch lt. Datenblatt nicht vorgesehen ( Zellenkonstruktion und Sinterelektroden ). Wenn ich mal einen Block bekomme der nur eine schlechte Leistung hat und ansonsten noch heile ist werde ich auch mal hier einen Testtausch machen. Mal sehen was dabei herauskommt.
Also allerhöchste Vorsicht bei solchen Ideen.

Viel glück
Michael H.
aus Durmersheim bei Karlsruhe
mini EL S2056 mit Kürtenkette 63er Version

von Michael H - am 22.01.2006 21:28

Stimmt, nie Lauge tauschen! Lohnt nicht.

Immerhin haben Deine Säfte ein Ventil, und da dauert es schon einige Zeit, bis die Laugenkonzentration sich merklich geändert hat. 0,03% beträgt normalerweise die Kohlendioxydkonzentration in der Luft. 0,04% inzwischen, haben meine grünen Freunde entdeckt. Die Luft, die die Zelle verlässt hat 0,0%. Weitere schädliche Wirkungen hat das Kaliumkarboant nicht, die Laugendichte sinkt nur. 100 Gramm Kohlendioxyd entsprechen 300m³Luft, die in die Zellen eingedrungen und wieder herausgekommen sind, ehe es sich lohnt, über einen Tausch nachzudenken. Bei den Elektroautos findet ein Tausch bei Luftdruckwechseln, falls das Ventil undicht ist und beim Öffnen zum Wassernachfüllen statt.

Meine Jetzellen dürften nach ihren 5 Jahren Betriebszeit bis zu 10.000 Starts und Landungen hinter sich haben mit einer Luftdruckschwankung von 30% (3000m Druckhöhe). Da sind in den 30 cm³ Luftraum über den 100cm³ Lauge 100 Liter Luft rein und raus gewandert, sofern das Ventil undicht war. Das sind 0,5 Gramm Kohlendioxyd, dass kommt, auch den weißen Verfärbungen nach zu urteilen, schon in die Nähe dessen, wo ein Austausch lohnt. Aber erst in die Nähe, wenn ich mal schätze, dass der KOHanteil mindestens 10 Gramm beträgt.

Naja, jetzt hast Du mich dazu bebracht, endlich mal das zu überschlagen, was ich schon immer wissen wollte. Also, demnach hast du recht, Deine Säfte halten bei normalen Luftdruckschwankungen, 10 mm Laugenstandänderung zwischen voll und leer und gelegentlichem Öffnen zum Wassernachkippen ein Vielfaches länger.

Die offenen Schulbatterien, die ich mal tauschte, die sahen ziemlich schlimm aus. Gebracht hatte der Wechsel lediglich ca. 10% höheren Kurzschlussstrom. Der betrug bei den alten Schätzchen eh nur ca. 40 Ampere.
Aber Säure, die braucht man eigentlich nie wechseln.

von Bernd Schlüter - am 22.01.2006 21:54
Ich hatte die Anleitung bei den Vartazellen gut studiert. Das Problem ist, dass es nicht reicht, Lauge gleicher Dichte einzufüllen, da das Karbonat die Dichte erhöht hat. Ich hatte, wenn ich mich recht erinnere, Lauge der Dichte 1,24 verwendet.
Bei Nicadzellen ist der Laugenwechsel besonders einfach, da die Lauge nicht reagiert und in ihrer Dichte konstant bleibt.

Ich glaube, Ihr verwechselt da alle etwas mit den Bleiakkus, die man sehr wohl beim Tausch ruinieren kann.

Oder meint Ihr, mit Lauge nachfüllen, statt mit destilliertem Wasser?

Die Laugendichte steht oft auf den Akkus aufgedruckt, bei den Saft nicht. Die muss stimmen, gleich, ob geladen oder ungeladen.

Bernd

von Bernd Schlüter - am 22.01.2006 22:10
Hallo Bernd,

laut Saft-Datenblatt ändert sich die Dichte der Lauge je nach Füllstand im Akku.
Zitat

Electrolyte:
The alkaline electrolyte in a nickelcadmium battery is a liquid solution of potassium hydroxide (KOH), lithium hydroxide (LiOH), or sodium hydroxide (NaOH) into distilled or demineralized water. During the electrochemical reactions, the physical density of the electrolyte remains practically constant. Under no circumstances can it be used as an indicator of state of charge.
Only overcharging will cause a normal water consumption and a slow concentration in the physical density of the electrolyte. The difference in density between a charged and a discharged battery can be considered to benegligeable.
After topping-up of the battery, the density of the electrolyte is at its lowest. After consumption of the electrolyte reserve, the density of the electrolyte is at its highest.

The construction of a monoblock does not permit electrolyte sampling of an STM battery with integrated ramp without mechanical destruction of the monoblock. Measuring the density of the electrolyte is therefore impossible.


Du hast recht, dass die Konzentration nicht vom Ladezustand abhängt, wohl aber von dem Gesamtfüllstand.

Gruß
Andreas

von Andreas - am 22.01.2006 23:17
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