BleisäureBatterien

BleisäureBatterien sind elektrochemische Energiespeicher, die aus Bleiplatten und Schwefelsäure als Elektrolyt bestehen. In einer typischen 12-V-Batterie sind sechs Zellen zu je ca. 2,0 V verschaltet. Während des Entladevorgangs wandeln sich die positive Bleidioxid-Elektrode und die negative Bleielektrode unter Bildung von Bleisulfat um; Wasser wird freigesetzt. Beim Laden wird die Reaktion umgekehrt. Die grundlegende Gleichung lautet: Pb + PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + 2 H2O (Entladen) bzw. umgekehrt beim Laden.

Typen und Bauformen unterscheiden sich vor allem im Versiegelungsgrad und im Elektrolyten. Flooded-Blei-Säure-Batterien verwenden freien Elektrolyten und sind ventiliert. VRLA-Batterien (Valve Regulated Lead Acid) sind versiegelt und benötigen kein regelmäßiges Nachgießen; Unterarten sind AGM (Absorbent Glass Mat) und Gel-Batterien. Es gibt zudem Deep-Cycle-Varianten wie EFB (Enhanced Flooded Battery) sowie Start-Stopp-Batterien, die auf häufige tiefe Entladungen ausgelegt sind.

Anwendungen finden sich vor allem in Fahrzeugen als Starthilfe, in der unterbrechungsfreien Stromversorgung, in Telekommunikationsnetzen und in Solar- bzw. Windenergieanlagen zur Energiespeicherung. Die Lebensdauer hängt wesentlich von Nutzungsprofil, Tiefe der Entladung und Temperatur ab; typische Zyklen reichen von einigen Hundert bis zu mehreren Tausend bei speziellen Tiefzyklusformen.

Betrieb und Pflege richten sich nach dem Ladestrom und der Ladespannung. Typische Konstantspannungs-Ladeverfahren verwenden einen ersten Strombegrenzungsabschnitt gefolgt von einer Feinladung. Hohe Temperaturen, Tiefentladungen und unsachgemäße Entlüftung verringern Lebensdauer. Umwelt- und Recyclingaspekte sind bedeutend: BleisäureBatterien gelten als hoch recyclingfähig, das Blei- und Schwefelsäure-System wird weltweit streng reguliert.