Sulfatierung (Akkumulator)

Sulfatierte Bleiplatten eines Akkumulators mit 12 V und 5 Ah

Bei der Sulfatierung eines Bleiakkumulators schließen sich an der Oberfläche seiner Elektroden die weißen Bleisulfat-Kristalle zu immer grobkörnigeren Ablagerungen zusammen (Kristallwachstum). Das verringert einerseits die aktive Oberfläche der Elektroden und führt so zu einer schlechteren Reaktionsfähigkeit und damit zu einem Leistungsverlust. Es erhöht sich der Innenwiderstand, reduziert Lade- und Entladeströme. Andererseits wird der Schwefel aus der Schwefelsäure in den Kristallen gebunden, was die Säuredichte und damit die Kapazität bzw. Wirkungsgrad des Akkumulators reduziert.^[1]

Dieser Prozess ist schwer vollständig rückgängig zu machen.

Die gebildeten Bleisulfat-Kristalle können durch Erschütterungen von den Elektroden abfallen und am Boden der Zelle eine Schlammschicht bilden. Diese Schlammschicht wächst mit der Zeit. Ein Kurzschluss ist durch diesen nicht leitenden Schlamm jedoch nicht möglich, dieser tritt nur durch abgeplatzte Teile der korrodierten positiven Elektrode auf.

Historische Akkus in Glas- oder Hartgummigefäßen ließen sich zur Entnahme des Schlamms demontieren. Bei verschlossenen Bleiakkus dagegen ist das i. d. R. nicht mehr möglich.

In VRLA-Akkumulatoren (Gel-Akkumulatoren und AGM-Akkumulatoren, bei denen der Elektrolyt durch Glasfasermatten gebunden wird) verhindert der festgelegte Elektrolyt das Herunterfallen der Kristalle und die Rüttelfestigkeit nimmt zu.

Sulfatierung tritt verstärkt auf, wenn Bleiakkus längere Zeit ungeladen gelagert werden, etwa bei Boots- oder Motorrad-„Batterien“ in der Winterzeit.

Rückgängigmachung

Die Hersteller einiger elektronisch gesteuerter Ladegeräte oder Zusatzschaltungen geben an, Bleiakkus zu entsulfatisieren, indem wiederholt kurze, stärkere Ströme erzeugt werden, die die Sulfatkristalle abbauen oder zerstören und damit die Kapazität des Akkus wiederherstellen sollen. Die Funktion ist jedoch fragwürdig, da die Entsulfatisierung durch (teils starke) Stromimpulse verschiedener Frequenzen und Signalformen zur Regeneration sulfatierter Bleiakkumulatoren bisher noch nicht unabhängig nachgewiesen wurde.^[2]

Literatur

• Angelika Vinke, Gerolf Marbach, Johannes Vinke: Chemie für Ingenieure. Oldenbourg Verlag, München 2008, Seite 181.

Weblinks

Detaillierte Informationen zur Sulfatierung auf Elektronikinfo.de

Einzelnachweise

1. ↑ Bedeutung der Elektrolytverteilung in Blei-Säure Batteriezellen, genehmigte Dissertation von Diplom-Ingenieur Walter Wipperfürth von der Fakultät IV – Elektrotechnik und Informatik der Technischen Universität Berlin, Berlin 2019
2. ↑ Elektronikinfo - Bleiakkus