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| Elektrolytumwälzung
- EUW |
Die Anforderungen an die Traktionsbatterien für Gabelstapler,
Schlepperfahrzeuge und Lokomotiven sind in den letzten Jahren
ständig gestiegen.
Rationalisierung der Fahrzeugeinsätze bedeuten auch eine Verringerung
der Stillstandszeiten und somit höhere Belastungen für die Batterien.
Höhere Belastungen mit kürzeren Entladezeiten haben höhere Batterietemperaturen
mit reduzierter Brauchbarkeitsdauer zur Folge.
Die Batterietemperaturen werden jedoch auch durch die Ladetechnik,
insbesondere durch Ladezeiten beeinflußt.
Jahrzehntelang
galt ein Ladefaktor von 1,2. Das heißt, dass während der Volladung
20% mehr an Kapazität zugeführt wird als bei der vorausgegangenen
Entladung entnommen wurde.
Durch Einhaltung der engen Fertigungstoleranzen, Ladetechniken
mit variablen Nachladezeiten und zuverlässig arbeitender Entladezustandsanzeiger,
konnten in den letzten Jahren die Ladefaktoren bis zu 1,15 gesenkt
werden.
Eine
wesentlich stärkere Verringerung des Ladefaktors bis zu 1,05
bei normalen Antriebsbatterien ermöglicht nun die Elektrolytumwälzung.
Die
Elektrolytumwälzung während der Wie-deraufladung bewirkt eine
gleichmäßige Elektrolytdichte zwischen den Platten über die
gesamte Plattenhöhen und damit eine gleichmäßigere Aufladung
aller Platten-bereiche. Da gerade die üblicherweise hierfür
notwendigen Ausgleichsvorgänge bei unterschiedlichen Elektrolytdichten
über die
Zellenhöhe während der Ladeschlußphase längere Zeit benötigen,
kann durch den erzwungenen Ausgleich der Elektrolytdichten
die Nachladezeit bis auf 1/3 der bisherigen Zeit gekürzt werden
mit folgenden Vorteilen:
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geringere
Batterietemperaturen
In der Nachladephase wird in den Batteriezellen im Vergleich
zur Hauptladephase die 4fache Wärmemenge je eingeladene
Amperstunde freigesetzt. Durch Reduzierung der Nachladezeit
auf ein Drittel kann die Batterieendtemperatur je nach Umgebungstemperatur
um 2-6K gesenkt werden.
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Energieeinsparung
Bezogen auf die üblichen Ladeverfahren beträgt die Energieeinsparungen
ca. 10-15 %.
weniger Wartung
Der größere Anteil der Wartungsarbeiten entällt bei den
geschlossenen Batterien auf das Nachfüllen von Wasser. Die
beträchtliche Reduzierung des Wasserverbrauches senkt somit
auch die Wartungskosten.
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Verringerung
der Gasung
Neben der Reduzierung des Wasserverbrauches verringert sich
die mechanische Belastung der Elektroden durch den aufsteigenden
Gasstrom und die damit zusammenhängende Abschlammung.
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längere Brauchbarkeitsdauer
Die verringerten Batterietemperaturen und Belastungen der
Elektroden durch reduzierte Gasung verlängern die Batterie-Brauchbarkeitsdauer
um ca. 10-15 %.
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kürzere
Ladezeiten bzw. geringere Ladeströme
Bei einer Gesamtladezeit von 8h mit einem Ladefaktor von 1,17
(ohne Elektrolytumwälzung) beträgt z. B. die Nachladezeit
4-5 h.
Mit Elektrolytumwälzung, einem Ladefaktor von 1,05 und gleichem
Ladestrom-verlauf wird die Nach-ladezeit auf 1,5 - 2 h gesenkt,
so daß die Gesamtladezeit nicht mehr 8 h, sondern nur noch
6 - 6,5 h beträgt. Steht jedoch weiterhin die Volladezeit
von 8 h zur Verfügung, können wesentlich geringere Ladeströme
gewählt werden.
Dies sind in der Regel die Ströme, die erforderlich sind,
um Batterien ohne Elektolytumwälzung innerhalb von 10 h mit
einem Ladefaktor 1,17 vollzuladen.
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- reduzierter
Wasserverbrauch
Bei Erreichen der Gasungsspannung setzt die verstärkte Gasbildung
ein, die bisher allein die Elektrolytumwälzung bewirkt hat.
Die Gasung ist die Wasserzersetzung aus dem Elektrolyten in
Wasserstoff und Sauerstoff. durch die verkürzte Nachladezeit
und die verringerten Batterietemperaturen sinkt auch der Wasserverbrauch
um 60-70 %.
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