Stationäre Batterien

Außergewöhnlich hohe Leistungsfähigkeit verbunden mit extrem robuster Bauweise

Geschlossen oder verschlossen? Gute Frage!

Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Einrichtungen wie beispielsweise der Sicherheitsbeleuchtung oder der Sicherheitsstromversorgung in medizinisch genutzten Bereichen und anderen Anwendungen ist wichtig abzwägen, welche Batteriebauart bevorzugt eingesetzt werden soll.

Dabei sind verschiedene Kriterien zu beachten.

Unser Angebot

Geschlossene NiCd-Batterien

Geschlossene Bleibatterien (OPzS)

Geschlossene Bleibatterien (OGi)

Verschlossene Bleibatterien (OGiV)

NiCd-Starterbatterien

Ihre Vorteile:

für reibungslosen, zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb kritischer Anwendungen
sehr lange Lebensdauer (20 Jahre und mehr)
Entladecharakteristik entsprechend dem Verwendungszweck wählbar
breiter Betriebstemperaturbereich: -20°C und +50°C
gegen kurzfristige Temperaturschwankungen bis -70°C unempfindlich
hundertprozentige Zuverlässigkeit ohne plötzlichen Totalausfall
geringe Lebenszykluskosten: einfache Installation, minimale Wartung, lange Gebrauchsdauer, keine Ausfallzeiten und Austauschkosten
äußerst widerstandsfähig gegen extreme mechanische und elektrische Beanspruchung

Einsatzbereiche:

Sicherheitsbeleuchtungsanlagen
Batteriegestützte Sicherheitsstromversorgung in medizinisch genutzten Bereichen (BSV)
Kritische Temperaturbereiche

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Ihre Vorteile

geschlossene stationäre Bleibatterie mit flüssigem Elektrolyt (verdünnte Schwefelsäure)
sehr hohe zu erwartende Brauchbarkeitsdauer von 18-20 Jahren
wartungsarm
Ausgleich von Elektrolytverlusten möglich
optimal geeignet für Langzeitentladung bis weit über 10 h
hervorragende Zyklenfestigkeit durch Röhrchen-Platten-Design
antimonarm, dadurch verringerte Lüftungsanforderungen

Typische Einsatzbereiche

v.a. für Anwendungen mit hoher Lade- und Entladebelastung, z. B. für lange Überbrückungszeiten bei Sicherheitsbeleuchtung
Sicherheitsbeleuchtungssysteme
Batteriegestützte Sicherheitsstromversorgung in medizinisch genutzten Bereichen (BSV)

Aufbau

Die stoß- und schlagfesten Gefäße der Batterieblöcke aus hochwertigem Kunststoff sorgen für ein Maximum an Sicherheit gegenüber äußeren Einwirkungen. Perfektion auch im Innenleben. Die positive Elektrode (Panzer- oder Röhrchenplatte) besteht aus aneinandergereihten aus einem Vliesgewebe bestehenden Röhrchen, gefüllt mit einer antimonarmen, feinkörnigen Bleilegierung. Die negativen Gitterplatten aus einer Hartbleilegierung mit mittlerem Antimongehalt gewährleisten durch ihre geometrische Gestaltung gleichermaßen eine gute Stromleitfähigkeit sowie eine sichere Verankerung der Masse. Die Poldurchführungen sind auf Lebensdauer elektrolyt- und gasdicht. Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit sind deshalb auch gewährleistet, wenn nach Jahren das nicht zu verhindernde Polwachstum einsetzt. Die berührungssicheren, flexiblen Kabelverbinder sind montagefreundlich verschraubt und gegen Lösen gesichert.

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Ihre Vorteile

geschlossene stationäre Gitterplatten-Bleibatterien mit flüssigem Elektrolyt (verdünnte Schwefelsäure)
bis zu 15 Jahren zu erwartende Brauchbarkeitsdauer durch Doppel-Separation (Schutz der aktiven Masse, wirksame Verhinderung von Kurzschlüssen)
sehr gute Hochstromfähigkeit
wartungsarm
Ausgleich von Elektrolytverlusten möglich
geeignet zum Einsatz als Starterbatterie
optimal geeignet für Kurzzeitentladung bis 3 Stunden und für den teilzyklischen Einsatz
antimonarm, dadurch verringerte Lüftungsanforderungen

Typische Einsatzbereiche

Sicherheitsbeleuchtungsanlagen
Batteriegestützte Sicherheitsstromversorgung in medizinisch genutzten Bereichen (BSV)
Start von Dieselaggregaten

Aufbau

Das schlagfeste und hochtransluzente Gefäß aus Polypropylen ist beständig gegenüber gängigen Reinigungsmitteln und ermöglicht eine einfache Elektrolytstandskontrolle. Die Poldurchführungen sind auf Lebensdauer elektrolyt- und gasdicht. Die berührungssicheren, flexiblen Kabelverbinder sind montagefreundlich verschraubt und gegen Lösen gesichert.

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Ihre Vorteile

Elektroden: Gitterplatten mit besonderer Legierung, die eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit aufweisen, flüssiges Elektrolyt (Schwefelsäure): in hochporösen Separatoren aus Mikrofiberglas festgelegt
verringerte Lüftungsanforderungen gem. DIN EN 50272-2.
im Normalbetrieb ist nicht mit dem Austritt von Elektrolyt zu rechnen
geringerer Platzbedarf gegenüber Batterien in geschlossener Bauart mit gleicher Leistungsgröße durch kompakten Aufbau
geeignet für den Einsatz sowohl für kurze als auch lange Entladezeiten

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Ihre Vorteile:

für reibungslosen, zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb kritischer Anwendungen
sehr lange Lebensdauer (20 Jahre und mehr)
Entladecharakteristik entsprechend dem Verwendungszweck wählbar
breiter Betriebstemperaturbereich: -20°C und +50°C
gegen kurzfristige Temperaturschwankungen bis -70°C unempfindlich
Sehr hohe Zuverlässigkeit, kein plötzlicher Totalausfall
geringe Lebenszykluskosten: einfache Installation, minimale Wartung, lange Gebrauchsdauer, keine Ausfallzeiten und Austauschkosten
äußerst widerstandsfähig gegen extreme mechanische und elektrische Beanspruchung

Typische Einsatzbereiche

insbesondere überall dort, wo die Ersatzstromversorgung einsetzen muss, wenn Netzstörungen Krankenhäuser, Industriebetriebe sowie Telekommunikationssysteme beeinträchtigt werden können

Allgemeine Anforderungen an Starterbatterien und Ladegeräte

Die Batterie darf nur zum Starten, Steuern und Überwachen des Aggregates genutzt werden. Wird die Automatik des Ersatzstromaggregates aus einer eigenen Batterie gespeist, so ist für diese ein separates Ladegerät erforderlich.

Kraftfahrzeugbatterien sind zum Starten von Dieselersatzstromaggregaten nicht zugelassen.

Die Anforderungen der DIN 6280-13 im Einzelnen

Die Batterien sind so zu bemessen, dass aus dem Erhaltungsladezustand bei einer Umgebungstemperatur von 5°C ein dreimaliger Start mit je 10 s Dauer und 5 s Pause erfolgen kann.

Die Ladeeinrichtung muss mit IU-Kennlinie nach DIN 41773 die Batterie in 10 h auf 90 % der erforderlichen Kapazität aufladen können.

Die Erhaltungsladespannung muss überwacht werden, ohne dass kurzzeitige Spannungseinbrüche während des Anlassens oder der Wiederaufladung eine Meldung auslösen dürfen.

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Broschüre Stationäre Batteriebauarten

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Erweiterte Leistungen

Wartung durch ABB KAUFEL

Fachgerechte Verwertung von Altbatterien

Eine regelmäßige Wartung ist bei allen Akkumulatorenbatterien als chemisch aktive Gebilde, unabhängig von ihrer Technologie und Bauart notwendig - auch wenn sie fälschlicherweise als „wartungsfrei“ bezeichnet werden.

Praktisch jede Gebrauchsanweisung empfiehlt eine jährliche Wartung der Batterie. Auch in vielen einschlägigen VDE-Vorschriften bzw. EN-Normen werden regelmäßige Überprüfungen der Batterien gefordert, die in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Hersteller durchzuführen sind.

Unser werkseigener Kundendienst ist deutschlandweit unterwegs. Gerne übernehmen wir auch die professionelle Wartung für Ihre Batterien, z. B. im Rahmen eines Wartungsvertrages, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten und zu einer längeren Brauchbarkeitsdauer beizutragen:

Messung der Batteriespannung
Messung der Elektrolytdichte (sofern möglich)
Messung der Spannung jedes einzelnen Blocks/Zelle
Ausgleich bei zu niedrigem Elektrolytstand
Kontrolle der Block-/Zellenverbinder auf festen Sitz
Reinigung der Batterieoberfläche

Das Ende der Brauchbarkeitsdauer von stationären Batterien ist erreicht, wenn nur noch 80 % der Nennkapazität verfügbar sind. Spätestens dann ist ein Austausch der Batterie erforderlich.

Da Altbatterien wertvolle Ressourcen enthalten, sollten sie in den Verwertungsprozess zurückgeführt werden. Anderenfalls sind sie unter Beachtung der Vorschriften als Sondermüll zu entsorgen. Wir nehmen Ihre Altbatterie selbstverständlich zurück und kümmern uns für Sie um die Abholung und den Transport zum Verwerter. Sie tragen lediglich einen Teil der Transportkosten. Damit leisten wir unseren Beitrag zum Umwelt- und Ressourcenschutz.

Auswahlkriterien

Brauchbarkeitsdauer

Belüftung

Parallelschaltung vermeiden

Platzbedarf

Die Brauchbarkeitsdauer einer Batterie wird im Wesentlichen durch die Korrosion der inneren Bauteile, hervorgerufen durch den chemischen Prozess des Ladens und Entladens, und dem Vorhandensein von Elektrolyt an den Platten bestimmt. Da der Elektrolyt bei NiCd-Batterien nicht am chemischen Prozess teilnimmt, findet hier keine Korrosion an den inneren Bauteilen statt.

Hohe Umgebungstemperaturen (> 20° C) führen zur Beschleunigung jeder chemischen Reaktion und somit auch der Korrosion. Gleichzeitig gerät bei verschlossenen Batterien der Prozess der inneren Rekombination aus dem Gleichgewicht. Das führt dazu, dass vermehrt Wasserstoff entweicht, der nicht mehr mit dem inneren Sauerstoff zu Wasser rekombiniert werden kann. In der Folge geht Elektrolyt verloren und die Zellen trocknen aus.

Eine Batterie bildet während der Ladung, durch elektrolytische Zersetzung des im Elektrolyten enthaltenen Wassers, ein aus Wasserstoff und Sauerstoff bestehendes Gasgemisch. Diese Gasentwicklung tritt besonders gegen Ende der Ladung sowie bei Überladung auf. Sie ist am größten beim Laden über die Gasungsspannung hinaus.

Von einem Wasserstoff/Luft-Gemisch geht beim Vorhandensein einer geeigneten Zündquelle eine Explosionsgefahr aus, wenn der Volumenanteil des Wasserstoffs in diesem Gemisch über 4 % liegt. Zur Vermeidung einer hohen Wasserstoffkonzentration ist eine ausreichende Belüftung der Batterie sicherzustellen.

Die Forderung nach Belüftung gemäß DIN EN IEC 62485-2 (VDE 0510-485-2), Abschnitt 7 “Schutz gegen Explosionsgefahr“ gilt für alle Batteriebauarten, auch für verschlossene Batterien, die fälschlicherweise auch als gasdicht bezeichnet werden.

Um Kosten zu sparen und denoch große Kapazitäten zu erreichen, können kleine, verschlossene Batterien parallel geschaltet werden. Das bringt leider einige Nachteile mit sich. So müssen sämtliche Stränge über gleich dimensionierte Kabel (Länge, Querschnitt) angeschlossen werden.

Jeder einzelne Batteriestrang sollte über eine eigene Trenneinrichtung verfügen. Der sich zwangsläufig ergebende Temperaturunterschied der einzelnen Stränge muss auf ein Minimum reduziert werden, da sich dadurch (bei verschlossenen Zellen) ungleiche Zustände ergeben können, die zu unterschiedlichen Entladungen der einzelnen Stränge führen können.

Bei NiCd-Batterien und bei geschlossenen Bleibatterien stehen Baureihen mit großen Nennkapazitäten in relativ kurzer Lieferzeit zur Verfügung, so dass eine Parallelschaltung nicht erforderlich ist.

Auch bei stationären Installationen gibt es zunehmend den Trend, dass immer weniger Fläche für die Unterbringung der Batterie zur Verfügung steht. Bereits dadurch ergibt sich der Bedarf an flächenmäßig kompakten Bauformen. Soll die Batterie auch noch in einem Batterieschrank untergebracht werden, wird die Forderung nach geringer Bauhöhe laut, um möglichst viele Aufstellebenen schaffen zu können. Vielfach geht dabei der für eine gute Belüftung (Wärmeabfuhr) und für eine optimale Wartung (Spannungsmessung, Verbinderkontrolle) notwendige Platz verloren, was sich in Bezug auf die mangelnde Wärmeabfuhr nachteilig auf die Brauchbarkeitsdauer auswirkt.

Sichtbarer innerer Zustand

Anschaffungskosten

Life-cycle cost

Überlagerter Wechselstrom

Die Durchführung von Lastproben an einer Batterie ergibt nur ein eingeschränktes Bild in Bezug auf ihre Zuverlässigkeit. So kann es durch fortgeschrittene innere Korrosion (Polkorrosion) durch einen Plattenabriss zu einem Totalausfall (sudden death) oder durch Abschuppung von aktivem Material durch einen Plattenkurzschluss zu reduzierter Leistung einer Zelle führen.

Die bei geschlossenen Bleibatterien vielfach angewendeten durchsichtigen Zellengefäße lassen eine Bewertung des inneren Zellenzustandes zu, so dass eine vom elektrischen Ergebnis unabhängige Beurteilung stattfinden kann. Da bei NiCd-Batterien im Inneren der Zelle keine Korrosion stattfindet, ist diese Betrachtung nicht notwendig. Bei verschlossenen Batterien ist die Beurteilung des Zustandes der Batterie hingegen nicht möglich, weil die Gefäße eingefärbt sind.

Bei der Betrachtung der reinen Anschaffungskosten liegen Bleibatterien mit den geringeren Einstandskosten für den Hauptrohstoff im Vorteil. Außerdem lassen sich die Elektroden bei Bleibatterien bei vielen Bauarten günstiger, da maschinell, herstellen. Das wirkt sich insbesondere bei verschlossenen Bauarten aus, da hier ein kompakter Aufbau von weitestgehend maschinell gefertigten Elektroden erreicht wird. Durch den fehlenden Elektrolytraum können kleinere und damit günstigere Gefäße verwendet werden.

Betrachtet man die Kosten über die gesamte Brauchbarkeitsdauer (Life-Cycle costs) hinweg, kehrt sich die Bewertung der Anschaffungskosten schnell um.

Da dank der einschlägigen Vorschriften für alle Batteriebauarten eine Lastprobe über die Nennbetriebsdauer vorgesehen ist, während der etwaige Elektrolytverluste ausgeglichen werden können, sind die Betriebs- und Wartungskosten annähernd gleich und damit vernachlässigbar. In die Life-Cycle costs sind also nur die Kosten für den Ersatzkauf eines Batteriesatzes, die Transport- und Arbeitskosten für den Austausch und für die Verwertung der Altbatterie zu integrieren.
Nicht berücksichtigt sind etwaige Kosten für die Anpassung von Batteriefächern, -schränken oder -gestellen, falls die Originalbauform am Markt nicht mehr angeboten wird (Gehäuseabmessungen von verschlossenen Bleibatterien sind nicht genormt!).

Bei jeder aus Wechselspannung durch Gleichrichtung erzeugten Gleichspannung ist eine gewisse Restwelligkeit vorhanden, die bei der Anwendung als Ladegleichrichter zum Fließen eines Restwelligkeitsstroms durch die Batterie führt.

Dieser Strom verursacht eine zusätzliche Erwärmung der Batterie und eine zyklische Belastung der Elektroden, was eine vorzeitige Alterung zur Folge hat. Um für Bleibatterien eine ausreichende Glättung des Ladestroms zu erreichen, sind zusätzliche kostenintensive Maßnahmen an der Ladeeinrichtung notwendig. Der Umfang der notwendigen Glättung ist bei NiCd-Batterien geringer, da diese erheblich unempfindlicher gegenüber überlagerten Wechselströmen sind.

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