Die PzS-Batterie(-zelle) - Aufbau, Funktion, Handhabung

  • Da ich hier einiges an "gefährlichen Halbwissen" über "meine" gute alte Blei-Säure-Traktionsbatterie lesen musste - die ja gern als preiswerte Variante im Solarbereich missbraucht wird - habe ich mich entschlossen, etwas Aufklärungsarbeit zu leisten.


    Wem das zu theoretisch, zu tiefgründig, nicht tiefgründig genug oder was auch immer ist - kann gern Fragen stellen, oder das ganze einfach nicht lesen. ;-) Ich werde das ganze zwecks besserer Verständlichkeit stark vereinfachen, wer noch tiefer in die Materie einsteigen will - fragen! ;-)
    Die meisten Angaben hier beziehen sich "pro Zelle", und können somit einfach auf jede Batterie hochgerechnet werden.



    Es werden mehrere Teile werden, sonst wirds zu viel am Stück.


    Fangen wir an:


    1.) Aufbau


    [Blockierte Grafik: http://www.motorradonline.de/sixcms/media.php/11/thumbnails/00000293.jpg.1652451.jpg]


    Bei der PzS-Zelle stehen - stark vereinfacht gesagt - Blei/-oxidplatten in Schwefelsäure. Die Reihenfolge ist dabei wie folgt (s.Bild)
    1 - negative Platte
    2 - Separator
    3 - positive Platte
    2 - Seperator
    4 - (=1) negative Platte
    2 - Separator usw....


    Da an den Außenseiten der Zelle IMMER eine negative Platte sitzt, gibt es immer eine negative Platte mehr, als positve. Das macht man, damit die positive Platte auf beiden Seiten von einer negativen "umschlossen" ist, damit die chemischen Reaktionen gleichmäßiger ablaufen.
    Die Separatoren isolieren + und - Platten voneinender, damit kein Kurzschluß entsteht. Sie sind für die Sulfat-Ionen der Schwefelsäure durchlässig ("mikroporös"), damir diese als Ladungsträger "wandern" können, sonst würde kein Strom fließen.Die Separatoren haben eine glatte und eine "gerillte" Seite. Die Gasbläschen, die beim Laden ggf. entstehen (dazu später) können dort besser nach oben entweichen.
    Eine positive und eine negative Platte bezeichnet man als Plattensatz. Die Typenbezeichnung gibt die Anzahl der Plattensätze und die Kapazität (dazu später mehr) der Batterie an.
    Beispiel: 5PzS 575Ah heißt nichts weiter, das 5 Plattensätze verbaut sind, und die Batterie eine Kapazität 575Ah hat.
    Das Pz steht für Panzerplatten, Das S zeigt, das es sich um eine DIN-Zelle handelt. Diese ist 196mm lang. Möglich wäre auch eine PzB-Bezeichnung, das wäre dann eine "British Standard" Zelle, die nur 157mm lang ist.
    Da jeder Plattensatz ca. 2 cm breit ist, kann man den Typ grob über die Abmessungen herausfinden: Die genannte 5PzS 575 wäre also ca. 20cm x 10 cm. Die Höhe würde dann Aufschluß auf die Kapazität geben - da gibts Listen - wer die braucht - melden. ;-)
    Sollte vor dem "PzS" ein weiterer Buchstabe stehen (HPzS, EPzS), kann man das idR ignorieren, das sind meist "Marketing-Gags". z.B. HPzS kommt vonHoppecke. Die SPZS-Bezeichnung ist noch nicht so lange üblich, da kann ich wenig zu sagen. Da scheint weniger Kapazität im gleichen Volumen zu sein - ist aber nur eine Vermutung - da bitte im Bedarfsfall beim Händler fragen...


    Die Batteriezellen werden in Reihe zu einer Batterie verschalten. Dabei wird nur die Spannung erhöht, nicht wie häufig angenommen die Kapazität. Jede Batteriezelle hat eine Nennspannung von 2V.
    12 Zellen 5PzS 575 in Reihe geschalten ergeben eine 24V Batterie mit 575Ah Kapazität.
    JEDE EINZELNE ZELLE HAT DABEI 575Ah, GENAU WIE DIE GESAMTE BATTERIE!!!


    Da immer gern über die Begriffe gestritten wird - Batterie oder Akku - soviel kurz dazu:
    Beim Begriff "Batterie" steht im Vordergrund, dass mehrere gleiche Komponenten zu einem Gesamtobjekt verbunden werden. z.B. mehrere Geschütze beim Militär, die bekannte Feuerwerksbatterie, oder halt auch die Zusammenschaltung mehrerer galvanischer Zellen zu einer Batterie.
    Der Begriff "Akku" stellt die Wiederaufladbarkeit in den Vordergrund.
    HIER sind also beide Begriffe richtig, wobei Batterie gebräuchlicher ist.
    Mit diesem Wissen kann man nochmal in Ruhe drüber nachdenken, warum das richtigerweise Knopfzelle heißt, aber falsch die Walkmanbatterie verlangt wird. ;-)


    Soweit so gut - das nächste mal gehe ich auf die Ladung und Entladung ein, vielleicht werden das auch 2 Beiträge - mal guggen.


    Ihr könnt ja mal ein Feedback geben, ob das hier jemand interessiert, sonst kann ich mir die Zeit sparen :-)
    Danke!

  • Hallo Thorsten
    Also mich interessiert das sehr. Ich werde bestimmt regelmäßig mitlesen. Weiter so mit deiner Aufklärungsarbeit...

    7,02 kwp, 27 x Solar Fabrik AG Premium Poly L 260 Watt, SMA Tripower 6000-TL20, Sunny Home Manager, SMA Energy Meter, SMA Sunny Island 6.0H, 568 AH(C10) PZS Batterie mit 13,5 kwh nutzbarer Speicherkapazität

  • Hi, nett wenn Du Dir die Mühe machst :)
    Ich persönlich fände es noch wichtiger konkret das "gefährliche Halbwissen" anzugehen. Bin da auch ganz Ohr :)
    Weil da eben konktret Fehler gemacht werden die nicht sein müssten wenn ein Profi aufklären würde.
    Vielleicht magst Du ja auch mal Deine bisherige Tätigkeit/Erfahrung auf dem Gebiet erläutern.
    lg,
    Philip

  • Hallo Philip,


    ich bin jetzt knapp 10 Jahre in der Batteriebranche, die ersten paar Jahre als Außendiensttechniker, jetzt im Innendienst.
    Unser Geschäft sind Gabelstaplerbatterien - also die PzS. Unser Unternehmen vertreibt und betreut Flurförderzeuge des europäischen Marktführers.
    Wir betreuen derzeit ca. 2500 Elektrogeräte mit noch mehr Batterien (manche Geräte haben eine zusätzliche Wechselbatterie), und führen jährlich über 1000 Batterieprüfungen und fast so viele Ladegeräteprüfungen durch.
    Wir haben sowohl Monitoringtechnik, wie auch Kapazitätsmesser.
    Wir sind Servicepartner von Fronius-Ladesystemen (nur Traktion, keine Solarwechselrichter), und arbeiten direkt mit den größten deutschen Batterieherstellern zusammen.
    Durch die deutlich anspruchsvolleren Anforderungen im Staplerbereich an die Batterie im Vergleich zum "Solar-Batterie-Urlaub"
    merken wir die Qualitätsunterschiede natürlich viel schneller, darum weiß ich schon, wem ich empfehlen kann, und wem nicht :-)

  • Zitat von e-zepp

    Ich persönlich fände es noch wichtiger konkret das "gefährliche Halbwissen" anzugehen. Bin da auch ganz Ohr


    Man lernt eben nie aus. :wink:

    PV, BHKW, Speicher ecoBATT, Bilanzpunktregler ecoBPR, Wallbox ecoLOAD, Renault ZOE
    Rechnen hilft. Bleistift, Papier und Taschenrechner und man wird sich über einige Ergebnisse wundern
    Oscar Perdok GmbH - Gildeweg 14 - 46562 Voerde PV, Wallboxe und mehr

  • Hallo super !!!! bitte weitere Infos !!! :danke:

    Effekta 5kVA/3000Watt + PIP 5kVA/3000Watt ,12 x 250 Watt Heckert + 12 x 255 Watt Yingli , DeuBatt 48 Volt/500A ,Eigenverbrauch kein EEG

  • Moin T-man :),danke für die Infos.

    Zitat von Traktionsman


    Durch die deutlich anspruchsvolleren Anforderungen im Staplerbereich an die Batterie im Vergleich zum "Solar-Batterie-Urlaub"
    merken wir die Qualitätsunterschiede natürlich viel schneller


    Was die Qualität anbelangt hast Du sicher recht, aber der Anspruch, hm, da glaube ich unterschätzt Du
    die Problematik einer Solar-Batterie. Die Anforderungen sind schlicht anders.
    Manch eine "Solar" würde gerne mal Urlaub im professionellen Staplerbetrieb machen und
    erholt sich schon durch ein Dutzend "sauberer" durchgefahrener Zyklen:)
    Viele Flurförderfahrzeuge werden ja nur sporadisch benutzt und haben aus anderer Ursache ähnliche Probleme.
    Auch bei der Ladung gibt es ganz andere Probleme. Während im Staplerbereich jeder Akku sein Ladegerät mit der
    zum Einsatz passenden Kennlinie/Ladestrom hat muss der arme Solarakku mit allem klarkommen was er kriegt :(

    Zitat von ecopowerprofi


    Man lernt eben nie aus. :wink:


    Es geht erst los :)
    lg,
    Philip

  • :danke: Traktionsman für deine Aufklärungs Bemühungen, auf jeden Fall weiter machen.

    9,3 kwp Einspeiseanlage
    2,76 kwp Eigenverbrauchsanlage mit Überschusseinspeisung
    Insel 3kwp+2,56 kwp AC Coupling+1,92 kwp AC Coupling mit 2 * XTM 4000/48 / VarioTrack VT65 /BSP / Staplerbatterie 625AH

  • Wissen nehme ich mir gerne an
    Ist nur manchmal schwer es richtig zu selektieren
    Auf jeden Fall immer her mit den Kenntnissen
    :danke:

  • Moin Traktionsman,


    der User pezibaer hatte Anfang März die gleiche Idee und ein Wiki angefangen. Das hier ist der zugehörige Thread:
    http://www.photovoltaikforum.c…-halb-inseln-t105983.html
    In Absprache mit den Mods war entschieden worden, das Wiki extern zu realisieren, aber soweit möglich auch Referenzen auf verschiedene Threads hier im Forum zu setzen.


    Ich fände es Klasse, wenn du das mal kritisch durchsehen könntest (vielleicht willst du es ja auch erweitern). Diejenigen, die da mitgewirkt haben, waren nicht völlig ahnungslos, allerdings auch keine echten Batteriefachkräfte. Beispielsweise weiß ich mittlerweile bei zwei Sachen, die ich geschrieben habe, dass es so nicht korrekt ist; leider weiß ich aber noch nicht, wie es korrekt wäre. Hilfe wird dankend angenommen.

    Unser Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann (Francis Picabia)