SunArk Frontterminal 12 V 200 Ah 2,4 kWh Blei-Säure-Batterie AGM-Typ

Blei-Säure-Batterien mit Frontanschluss sind wiederaufladbare Batterietypen, die häufig in Telekommunikationsanwendungen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) und anderen ähnlichen Standby-Stromversorgungssystemen verwendet werden. Sie sind mit an der Vorderseite montierten Anschlüssen für einfachen Zugang, Installation und Wartung ausgestattet.

Hier sind einige wichtige Merkmale und Eigenschaften von Blei-Säure-Batterien mit Frontanschluss:

Design: Batterien mit vorderen Anschlüssen haben ein einzigartiges Design, bei dem sich die Batterieanschlüsse, normalerweise in Form von Gewindebolzen oder Bolzen, auf der Vorderseite der Batterie befinden. Dieses Design ermöglicht eine einfache Verbindung und Wartung in Rack-montierten Systemen.

Ventilregulierte Blei-Säure-Technologie (VRLA): Die meisten Frontpolbatterien verwenden ein ventilreguliertes Blei-Säure-Design, das auch als versiegelte oder wartungsfreie Batterien bezeichnet wird. Diese Batterien sind so konzipiert, dass sie die erzeugten Gase während des Ladevorgangs rekombinieren, sodass keine regelmäßige Wartung des Elektrolyten erforderlich ist. Sie sind sicherer zu handhaben und können in verschiedenen Ausrichtungen installiert werden, ohne dass die Gefahr von Säureverschüttungen besteht.

AGM oder Gel-Elektrolyt: Batterien mit vorderem Anschluss verwenden normalerweise entweder Absorbent Glass Mat (AGM) oder Gel-Elektrolyt-Technologien. AGM-Batterien verfügen über eine mit Elektrolyt getränkte Glasfasermatte, während Gelbatterien ein Gel auf Kieselsäurebasis verwenden. Diese Technologien immobilisieren den Elektrolyten, verringern das Risiko eines Säureaustritts und machen die Batterien widerstandsfähiger gegen Vibrationen und Stöße.

Hohe Energiedichte: Batterien mit Frontanschluss bieten eine hohe Energiedichte, sodass sie in Anwendungen mit begrenztem Platzangebot zuverlässige Energie liefern können. Sie verfügen häufig über eine hohe Reservekapazität, sodass sie über einen längeren Zeitraum Notstrom liefern können.

Wartungsfrei: Da es sich bei den Frontpolbatterien um VRLA-Batterien handelt, sind sie wartungsfrei, sodass keine regelmäßigen Elektrolytkontrollen und Wassernachfüllungen erforderlich sind.

Deep-Cycling-Fähigkeit: Diese Batterien sind Deep-Cycling-fähig, was bedeutet, dass sie wiederholt entladen und wieder aufgeladen werden können, ohne dass ihre Leistung wesentlich beeinträchtigt wird. Durch diese Funktion eignen sie sich für Anwendungen, bei denen es häufig zu Stromausfällen oder Lastabwürfen kommt.

Lange Lebensdauer: Die Batterien an den vorderen Anschlüssen sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt, die typischerweise zwischen 5 und 10 Jahren liegt, abhängig vom jeweiligen Modell und den Betriebsbedingungen.

Geeignet für Rack-Montage-Anwendungen: Aufgrund des Frontanschlussdesigns dieser Batterien eignen sie sich gut für Rack-Montage-Systeme, die häufig in Rechenzentren, Telekommunikationseinrichtungen und anderen industriellen Umgebungen zu finden sind. Ihr praktischer Frontzugang ermöglicht eine einfachere Installation, Austausch und Wartung, insbesondere in Umgebungen mit begrenztem Platzangebot.

Es ist wichtig zu beachten, dass bestimmte Batteriemodelle und -hersteller Unterschiede in Design, Leistung und Spezifikationen aufweisen können. Es wird immer empfohlen, die Dokumentation und Richtlinien des Herstellers zu Rate zu ziehen, um detaillierte Informationen zu einer bestimmten Blei-Wechselstrom-Batterie mit Frontanschluss zu erhalten.

Der Produktionsprozess von Blei-Säure-Batterien umfasst mehrere Schritte. Hier ist eine vereinfachte Übersicht:

Herstellung von Blei und Bleioxid: Blei, typischerweise in Form von Bleibarren, wird geschmolzen und raffiniert, um Verunreinigungen zu entfernen. Durch eine chemische Reaktion entsteht Bleioxid, das für die positive Elektrode (Kathode) verwendet wird.

Plattenherstellung: Die Batterieplatten werden durch Gießen einer speziellen Mischung aus Blei und anderen Zusatzstoffen auf eine gitterartige Struktur hergestellt. Diese Platten bestehen aus positiven Platten (hergestellt aus Bleidioxid) und negativen Platten (hergestellt aus porösem metallischem Blei).

Montage: Bei der Batteriemontage werden die positiven und negativen Platten abwechselnd mit Separatoren dazwischen gestapelt, um Kurzschlüsse zu verhindern. Die Platten sind mit Anschlussklemmen verbunden.

Säurefüllung: Die zusammengebaute Batterie wird mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt, die als Elektrolyt dient. Die Säurekonzentration liegt typischerweise bei etwa 30 % bis 40 %.

Versiegelung und Formation: Die Batterie ist versiegelt, um ein Austreten von Säure zu verhindern. Dann wird ein Prozess namens Formation durchgeführt, bei dem ein anfänglicher Lade- und Entladezyklus auf die Batterie angewendet wird, um die elektrochemischen Reaktionen zu aktivieren und die Kapazität festzulegen.

Endprüfung und Qualitätskontrolle: Die Batterien werden verschiedenen Tests unterzogen, um ihre Leistung und Haltbarkeit sicherzustellen. Zu diesen Tests gehören typischerweise Kapazitätstests, Widerstandsmessungen, Leckagetests und Spannungsprüfungen.

Verpackung und Vertrieb: Sobald die Batterien die Qualitätskontrolle bestanden haben, werden sie verpackt und für den Versand an Kunden vorbereitet.

Es ist zu beachten, dass der Produktionsprozess bei verschiedenen Herstellern leicht variieren kann, die grundlegenden Schritte jedoch ähnlich bleiben. Darüber hinaus ist das Batterierecycling ein wichtiger Aspekt des Lebenszyklusmanagements von Blei-Säure-Batterien, da Blei eine giftige Substanz ist und ordnungsgemäß gehandhabt und recycelt werden sollte, um die Auswirkungen zu minimieren.

In einer Solaranlage werden üblicherweise Blei-Säure-Batterien verwendet, um die von Solarmodulen erzeugte Energie zu speichern. Hier finden Sie einen Überblick über die Funktionsweise von Blei-Säure-Batterien in einem Solarsystem:

Aufladen: Wenn Sonnenlicht auf die Solarmodule fällt, wandeln diese die Sonnenenergie in elektrische Energie um. Diese elektrische Energie wird zum Laden der Blei-Säure-Batterien verwendet. Beim Ladevorgang wird die elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt.

Elektrolyt: Blei-Säure-Batterien bestehen aus zwei Bleiplatten, die in eine Elektrolytlösung getaucht sind, typischerweise mit Wasser vermischte Schwefelsäure. Eine Platte ist mit Bleidioxid (PbO2) beschichtet und wird als positive Platte bezeichnet. Die andere Platte besteht aus reinem Blei (Pb) und wird als negative Platte bezeichnet. Der Elektrolyt ermöglicht den Ionenfluss zwischen den Platten.

Chemische Reaktionen: Beim Laden löst die elektrische Energie eine chemische Reaktion im Akku aus. Die positive Platte unterliegt einer chemischen Reaktion, bei der sich Bleidioxid (PbO2) in Bleisulfat (PbSO4) umwandelt und dabei Sauerstoff freisetzt. Gleichzeitig reagiert die negative Platte mit dem Elektrolyten und bildet Bleisulfat (PbSO4) unter Freisetzung von Wasserstoff.

Entladen: Wenn Energie aus der Batterie benötigt wird, ist der Vorgang umgekehrt. Das Bleisulfat auf den Platten verbindet sich mit dem Elektrolyten und bildet auf der positiven Platte Bleidioxid und auf der negativen Platte reines Blei. Durch diese chemische Reaktion wird elektrische Energie freigesetzt, die zur Stromversorgung von Geräten oder Systemen verwendet werden kann, die an die Batterie angeschlossen sind.

Batteriekapazität: Die Kapazität einer Blei-Säure-Batterie bezieht sich auf die Menge an elektrischer Energie, die sie speichern kann. Sie wird in Amperestunden (Ah) gemessen. Die Kapazität hängt von der Größe und Ausführung des Akkus ab.

Wartung: Eine ordnungsgemäße Wartung ist wichtig, um die Langlebigkeit und Leistung von Blei-Säure-Batterien in einer Solaranlage sicherzustellen. Dazu gehört die regelmäßige Überwachung des Ladezustands der Batterie, die Vermeidung von Tiefentladungen, die Bewässerung (wenn die Batterie nicht wartungsfrei ist) und der Schutz der Batterie vor extremen Temperaturen.

Aufgrund ihrer Erschwinglichkeit und bewährten Technologie werden Blei-Säure-Batterien häufig in Solarsystemen eingesetzt. Allerdings erfordern sie eine regelmäßige Wartung, haben eine begrenzte Energiedichte und können empfindlich auf Überladung oder Tiefentladung reagieren. Alternative Batterietechnologien wie Lithium-Ionen-Batterien erfreuen sich aufgrund ihrer höheren Energie und längeren Lebensdauer zunehmender Beliebtheit in Solarsystemen.