Wie groß ist der Innenwiderstand einer 12V7Ah AGM-Batterie?

Als Lieferant von 12V7Ah AGM-Batterien stoße ich oft auf Fragen von Kunden zu verschiedenen Batterieparametern, und eine der am häufigsten gestellten Fragen betrifft den Innenwiderstand dieser Batterien. In diesem Blogbeitrag werde ich näher darauf eingehen, was der Innenwiderstand ist, welche Bedeutung er für eine 12V7Ah AGM-Batterie hat und wie er sich auf die Leistung der Batterie auswirkt.

Inneren Widerstand verstehen

Der Innenwiderstand ist ein grundlegendes Merkmal jeder Batterie. Es stellt den Widerstand gegen den Stromfluss innerhalb der Batterie selbst dar. Wenn eine Batterie entladen oder geladen wird, führt der Innenwiderstand zu einem Spannungsabfall innerhalb der Batterie. Dieser Spannungsabfall ist auf den Widerstand zurückzuführen, auf den die Ionen treffen, die sich durch den Elektrolyten bewegen, und auf den Widerstand an den Elektroden.

Mathematisch kann die Beziehung zwischen der Klemmenspannung (Vt), der Leerlaufspannung (Voc), dem Strom (I) und dem Innenwiderstand (R) durch die Gleichung beschrieben werden:

Vt = Voc – I * R

Während der Entladung, wenn der Strom aus der Batterie fließt, ist die Klemmenspannung aufgrund des Spannungsabfalls am Innenwiderstand niedriger als die Leerlaufspannung. Umgekehrt ist beim Laden die Klemmenspannung höher als die Leerlaufspannung.

Innenwiderstand einer 12V7Ah AGM-Batterie

Der Innenwiderstand einer 12V7Ah AGM-Batterie (Absorbent Glass Mat) kann abhängig von mehreren Faktoren variieren. Im Allgemeinen kann eine neue und hochwertige 12V7Ah AGM-Batterie einen Innenwiderstand im Bereich von einigen Milliohm bis mehreren zehn Milliohm haben. Unter normalen Betriebsbedingungen könnte er beispielsweise etwa 10 bis 30 Milliohm betragen.

Dieser Wert ist jedoch nicht festgelegt und kann sich im Laufe der Lebensdauer der Batterie ändern. Mit zunehmendem Alter der Batterie nimmt der Innenwiderstand tendenziell zu. Dies ist hauptsächlich auf Faktoren wie den Abbau der aktiven Materialien in den Elektroden, das Austrocknen des Elektrolyten und die Bildung von Sulfatierung an den Elektroden zurückzuführen.

Faktoren, die den Innenwiderstand von 12V7Ah AGM-Batterien beeinflussen

Temperatur

Die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf den Innenwiderstand von AGM-Batterien. Bei niedrigen Temperaturen nimmt die Beweglichkeit der Ionen im Elektrolyten ab, was zu einem Anstieg des Innenwiderstands führt. Beispielsweise kann sich der Innenwiderstand einer 12V7Ah AGM-Batterie bei kaltem Wetter im Vergleich zu ihrem Wert bei Raumtemperatur verdoppeln oder sogar verdreifachen. Andererseits sinkt bei hohen Temperaturen der Innenwiderstand, hohe Temperaturen können aber auch den Alterungsprozess der Batterie beschleunigen.

Ladezustand (SOC)

Der Ladezustand der Batterie beeinflusst auch deren Innenwiderstand. Bei vollständig geladenem Akku ist der Innenwiderstand relativ gering. Wenn sich die Batterie entlädt, erhöht sich der Innenwiderstand allmählich. Dies liegt daran, dass sich die chemischen Reaktionen im Inneren der Batterie mit dem Ladezustand ändern und die Verfügbarkeit aktiver Materialien für die Reaktionen mit der Entladung der Batterie abnimmt.

Batteriedesign und Fertigungsqualität

Das Design und die Fertigungsqualität der Batterie spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung ihres Innenwiderstands. Batterien mit besseren Elektrodenmaterialien, einer gleichmäßigeren Elektrolytverteilung und einer gut gestalteten Zellstruktur weisen tendenziell einen geringeren Innenwiderstand auf. Hochwertige Herstellungsprozesse können außerdem sicherstellen, dass die internen Komponenten der Batterie einen guten elektrischen Kontakt haben, was zur Reduzierung des Innenwiderstands beiträgt.

Bedeutung des Innenwiderstands in 12V7Ah AGM-Batterien

Entladeleistung

Ein geringer Innenwiderstand wirkt sich positiv auf die Entladeleistung der Batterie aus. Wenn der Innenwiderstand niedrig ist, ist der Spannungsabfall an der Batterie während der Entladung gering. Dies bedeutet, dass die Batterie eine stabilere Spannung an die Last liefern kann, was für den ordnungsgemäßen Betrieb elektronischer Geräte von entscheidender Bedeutung ist. Beispielsweise kann in einem Sicherheitssystem, das mit einer 12V7Ah-AGM-Batterie betrieben wird, eine Batterie mit niedrigem Widerstand sicherstellen, dass das System eine gleichmäßige Stromversorgung erhält, wodurch das Risiko von Systemstörungen verringert wird.

Ladeeffizienz

Der Innenwiderstand beeinflusst auch die Ladeeffizienz der Batterie. Beim Laden geht aufgrund des Innenwiderstandes ein Teil der elektrischen Energie als Wärme verloren. Ein Akku mit einem hohen Innenwiderstand erzeugt beim Laden mehr Wärme, was nicht nur die Ladeeffizienz verringert, sondern auch die Lebensdauer des Akkus verkürzt. Daher ist eine Batterie mit niedrigem Widerstand während des Ladevorgangs energieeffizienter.

Akkulaufzeit

Ein hoher Innenwiderstand kann den Alterungsprozess der Batterie beschleunigen. Mit zunehmendem Innenwiderstand entsteht beim Laden und Entladen mehr Wärme, die zu Schäden an den internen Komponenten der Batterie führen kann. Dies kann zu einer Verringerung der Kapazität des Akkus und einer kürzeren Gesamtlebensdauer führen. Die Überwachung des Innenwiderstands einer 12V7Ah AGM-Batterie kann bei der Vorhersage der verbleibenden Nutzungsdauer hilfreich sein.

Messung des Innenwiderstands von 12V7Ah AGM-Batterien

Es gibt verschiedene Methoden, den Innenwiderstand einer Batterie zu messen. Eine gängige Methode ist die AC-Impedanzmethode. Bei dieser Methode wird ein Wechselstromsignal mit kleiner Amplitude an die Batterie angelegt und die resultierende Spannung und der resultierende Strom gemessen. Durch Analyse der Phasendifferenz zwischen Spannung und Strom kann der Innenwiderstand berechnet werden.

Eine andere Methode ist die Last-Spannungs-Methode. Bei dieser Methode wird die Batterie an eine bekannte Last angeschlossen und die Spannung an der Batterie vor und nach dem Anschließen der Last gemessen. Anhand des durch die Last fließenden Stroms und der Spannungsänderung kann der Innenwiderstand mithilfe der zuvor genannten Formel geschätzt werden.

Vergleich mit anderen Batterietypen

Wenn man den Innenwiderstand von 12V7Ah AGM-Batterien mit anderen Batterietypen vergleicht, weisen AGM-Batterien im Allgemeinen einen relativ niedrigen Innenwiderstand im Vergleich zu einigen herkömmlichen Blei-Säure-Batterien auf. Dies liegt daran, dass das AGM-Design eine bessere Ionenleitung und eine gleichmäßigere Verteilung des Elektrolyten ermöglicht.

Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien haben AGM-Batterien meist einen höheren Innenwiderstand. Lithium-Ionen-Batterien sind für ihren sehr geringen Innenwiderstand bekannt, der es ihnen ermöglicht, hohe Ströme bei minimalem Spannungsabfall zu liefern. Allerdings werden AGM-Batterien aufgrund ihrer geringeren Kosten, der besseren Sicherheit und der Kompatibilität mit bestehenden Systemen immer noch in vielen Anwendungen häufig eingesetzt.

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Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Innenwiderstand einer 12V7Ah AGM-Batterie ein wichtiger Parameter ist, der ihre Leistung, Ladeeffizienz und Lebensdauer beeinflusst. Das Verständnis der Faktoren, die den Innenwiderstand beeinflussen, und deren Messung kann Benutzern helfen, diese Batterien besser zu nutzen und ihren ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen.

Wenn Sie Fragen zu unseren 12V7Ah AGM-Batterien oder anderen Batterieprodukten haben oder Interesse am Kauf unserer Batterien für Ihre spezielle Anwendung haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir sind jederzeit bereit, Sie mit professioneller Beratung und qualitativ hochwertigen Produkten zu versorgen.

Referenzen

• Linden, D. & Reddy, TB (2002). Handbuch der Batterien. McGraw - Hill.
• Berndt, D. (2000). Blei-Säure-Batterien: Wissenschaft und Technologie. Springer.
• Rand, DAJ, Moseley, PT, Garche, J. & Parker, C. (2004). Ventil – regulierte Blei-Säure-Batterien. Sonst.