Bleiakkus - woran sterben sie?

[ThomasC]

Servus,

aus aktuellem Anlaß eine Frage zum Thema Bleiakkus. Und zwar hab ich jetzt einen Bleiakku entsorgt, der mal in einem Akkustaubsauger eingesetzt war. 3S 4,5Ah stand drauf, und ich wollte ihn für Mikrohelis als Nachladestromquelle für unterwegs nutzen, konnte aber nur noch knapp 900mAh nutzen.

Ich hab mich schon gefragt, woran der Akku nun gealtert ist und gebe die Frage hiermit an euch weiter - evtl. kennt sich einer damit aus.

Akku war mindestens 8 Jahre alt.
Akku hing eigentlich immer am Ladegerät. Ich erinnere mich aber, daß der Staubsauger mal einen oder zwei Monate nicht ganz vollgeladen rumlag vor einigen Jahren.
Staubsauger wurde immer nur kurz benutzt und wieder zum Nachladen an den Lader gehängt. Längere Betriebspausen von 1-2 Monaten traten dabei durchaus auf.
Akku ließ sich tadellos aufladen. Eine Erhöhung der Spannung von 2,35V auf 2,45V brachte KEINE zusätzlich eingeladene Energie, auch nicht nach 24 Stunden (Modus Tricklecharge beim Junsi iCharger, Anzeige der eingeladenen Kapazität nach der Spannungserhöhung auch nach 24 Stunden: 0000).
Akku hatte nach dem Laden eine Leerlaufspannung von 2,24V pro Zelle.
Akku hatte nach dem Entladen eine Leerlaufspannung von etwa 2,1V pro Zelle.#

Entladestrom von 5A im vollen Zustand war kein Problem, die Spannung bis zur Entladegrenze ist nicht über Gebühren eingebrochen und ich konnte die 1S-Lipos parallel mit Vollgas laden. Bei Erreichen der Kapazitätsgrenze war dann fast schlagartig Schluß, auch mit einem Strom von 10mA konnte ich keine nennenswerte Kapazität zusätzlich entnehmen, die Spannung brach sofort ein. Im Leerlauf erholte sich der Akku aber sofort wieder.
Drei "volle" Ladezyklen haben die Kapazität in keinster Weise verbessert, eher verschlechtert, der angezeigte Wert ging von ca. 1000mAh auf ca. 900mAh zurück.

Wäre die Kapazität nicht auf 20% abgesunken, hätte ich den Akku tatsächlich noch als Versorger für mobiles Laden nehmen können.

Nicht, daß das jetzt so wichtig wäre. Diese Akkus sind billig, es besteht keinerlei Zwang, sowas noch zu nutzen. Aber ich bin von Natur aus neugierig. Um keine Sauerei zu machen, habe ich den Akku NICHT geöffnet, denn dann hätte ich anhand der Sulfatierung genaueres sehen können.

Meine Hauptfrage in dem Kontext, die ich mir im Kopf gestellt habe: was genau hat zu diesem Kapazitätsverlust geführt? Wieso hat der Akku noch ordentlich Leistung, aber kaum noch Kapazität? Wird er beim Entladen nicht mehr leer, oder wird er beim Laden nicht mehr voll? Und: auf welche Weise hätte man ihn, wenn überhaupt, wiederbeleben können?

Quellen im Netz, die sich mit der Thematik Wiederbelebung von Bleiakkus befassen, bezogen sich meist auf das Szenario Tiefentladener Akku. Dieser hier war nie tiefentladen, sondern hatte einfach eine lange "Lebenszeit" hinter sich, das Szenario ist also ein anderes. Daher frage ich mal hier, in der Hoffnung, auf Bleiakkuspezialisten zu treffen...

Wie schon angedeutet, dient diese Frage rein der Neugier, nicht der tatsächlichen Wiederbelebung, da ich den Akku bereits zur Batteriesammelstelle getragen habe.

Fragenden und Grübelnden Gruß

ThomasC

[Sisko]

AW: Bleiakkus - woran sterben sie?

Der Akku könnte einfach ausgetrocknet sein, je nachdem, wie hoch die Spannung des Ladegeräts ging. 2,35v/Zelle reicht vollkommen aus.

[LudwigX]

AW: Bleiakkus - woran sterben sie?

Es gibt mehrere Dinge, die einen Bleiakku zerstören:

Sulfatierung der Gitter:
Beim Entladen bilden sich Sulfatkristalle an den Gittern. Sobald man den Akku lädt werden diese wieder aufgelöst. (Bzw. die Rückreaktion findet statt). Wenn man den Akku längere nicht voll-geladen lagert, können diese Kristalle zusammenwachsen und einen Teil des Gitters verdecken. Dadurch wird die Rückreaktion an einigen Stellen des Gitters unmöglich. Dadurch werden diese Teile des Gitters unbrauchbar.
Daher ist es wichtig den Akku immer voll zu lagern!

Gitterkorrosion: (hierzu gibt es mehrere Quellen, die sich teilweise widersprechen...)
Einerseits: Das Gitter in den Bleiakkus besteht aus elementarem Blei. Unter Korrosion versteht man einerseits, dass sich dieses Blei im Laufe der Zeit mit anderen Stoffen reagiert und dahert der Anteil an elementarem Blei im Gitter sinkt. (Ich vermute, dass dies der Hauptgrund für deinen kaputten Akku ist)

Andererseits:
Die Gitter bestehen aus mehreren Stoffen, die aneinander gepresst sind. Durch häufiges Laden, Entladen und ßberladen der Batterie, splittern sich kleine Teile dieses Gitters ab und zerstören daher die Gitterstruktur immer weiter.
(Aus diesem Grund haben Zyklenbatterien ein dickeres Gitter)

Wenn die Batterie ständig in einer Position gelagert wurde, kann es zu einer starken Säureschichtung führen: Die Schwefelsäure erhöht mit ihrer Konzentration auch ihre Dichte. Daher wird sie von der Gravitation nach unten gezogen. Das führt zu einer geringen Säurekonzentration oben, bzw hohen Säurekonzentration unten.
Wenn die Batterie vollkommen geschlossen ist, kannst du sie auf den Kopf stellen und so 1-2 Tage stehen lassen.

[ThomasC]

AW: Bleiakkus - woran sterben sie?

cool, danke, das sind doch schonmal ein paar Infos. Freilich hab ich auch Batteryuniversity und Konsorten konsultiert, jedoch konnte ich für meinen praktischen Fall keine zufriedenstellende Auskunft ableiten, daher habe ich hier gefragt.

@LudwigX: die Säureschichtung, tritt das auch bei Gelakkus auf? Es handelte sich freilich um einen Gelakku, der im Gerät kopfüber gelagert war beim Laden, bei meinen Experimenten hingegen stand er aufrecht, vorher lag er zwei Wochen auf der Seite, ich denke also, das wird es nicht gewesen sein. Möglich, daß das mehrwöchige Lagern im Nichtvollen Zustand vor einigen Jahren die Alterung beschleunigt hat, aber nach so langer Zeit darf ein Akku auch verbraucht sein. Die Dinger kosten ja auch bloß zehn Euro...

Gruß

ThomasC

[Hallo_Frosch]

AW: Bleiakkus - woran sterben sie?

Mann kann Akkus über die Jahre auch tot laden, immer wieder nur kleine Mengen nachzuladen tötet den Akku irgendwann. Und die Tzemparatur spielt gerade bei Bleiakkus eine oft missachtete Rolle (die meisten sind auf 20 Grad Celsius ausgelegt, ein Plus von nur 10 Grad halbiert die Lebendauer. Ein Gerät, das ständig am Strom hängt erreicht die Temperatur locker.)