Blei-Säure-Batteriespannungsdiagramm & SOC-Level (12V/24V/48V)

Im Vergleich zu LiFePO4-Batterien ist das Laden von Blei-Säure-Batterien komplizierter und umfasst drei oder vier Phasen (Bulk, Absorption, Float und Equalization). Außerdem besteht ein höheres Risiko der Überladung als bei LiFePO4. Überladung kann Gasbildung, Wasserverlust und Gitterkorrosion verursachen.

Deshalb ist es unerlässlich, den Ladezustand von Blei-Säure-Batterien streng anhand ihrer Spannung und Kapazität zu überwachen. In diesem Artikel bieten wir ein Blei-Säure-Batteriespannungsdiagramm, das verschiedene Typen (Flooded, AGM und Gel) und 12 V, 24 V und 48 V Systeme abdeckt und zeigt, wie es die verfügbare Batteriekapazität (SOC) angibt, zusammen mit zusätzlichen Expertentipps zur Überprüfung.

Blei-Säure-Batteriezellenspannung

Durch das Reihenschalten einer bestimmten Anzahl von Zellen kann eine Batterie so konfiguriert werden, dass sie den Spannungsstandards verschiedener DC-Systeme entspricht.

Blei-Säure-Batterien können in zwei Gruppen unterteilt werden: Flooded Lead Acid Battery (FLD) und versiegelte Blei-Säure-Batterie (SLD/SLA), wobei letztere Gel-Batterien und AGM-Batterien umfasst.

Die Nennzellenspannung einer Blei-Säure-Batterie beträgt 2V, stabilisiert sich bei etwa 2,1 V bis 2,15 V, wenn sie voll geladen und in Ruhe ist.

Was ist ein Blei-Säure-Batteriespannung-gegen-Kapazität-Diagramm

Für einen Anfänger mag es verwirrend klingen, aber eine Batterie kann eine Spannung haben, die höher ist als ihre Nennspannung. Denn die tatsächliche Spannung ist eine dynamische Messung, die auf ihrem Ladezustand oder State of Charge (SOC) basiert.

Als Faustregel fällt die Blei-Säure-Batteriespannung langsam von 100 % auf 50 % SOC ab. Unter 50 % SOC jedoch stürzt die Spannung rapide ab. Wenn Sie die Entladung weiter fortsetzen, kann dies zu internen Schäden führen, die als Sulfatierung bekannt sind, die Alterung beschleunigen oder die Batterie sogar dauerhaft zerstören.

Daher ist ein Blei-Säure-Batteriespannung-gegen-Kapazität-Diagramm entscheidend, um den SOC klar zu identifizieren und dem Benutzer zu helfen, entsprechende Maßnahmen anzupassen, um die Batterie zu schützen und ihre Lebensdauer zu maximieren.

Hier ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ladezustand und der Ruhespannung einer einzelnen Blei-Säure-Zelle zeigt.

Um die Spannung einer kompletten Batterie zu bestimmen, multiplizieren Sie die Grundspannung mit der Anzahl der Zellen. Die folgenden Diagramme liefern diese berechneten Werte für 12V (6 Zellen), 24V (12 Zellen) und 48V (24 Zellen) Systeme.

Blei-Säure-Batteriespannungsdiagramm

Die untenstehenden Spannungsdiagramme dienen nur als allgemeine Referenz. Aufgrund geringfügiger Unterschiede in Chemie und Aufbau zwischen den Herstellern stammen die genauesten Daten von Ihrer spezifischen Marke, bitte priorisieren Sie stets das Datenblatt oder Handbuch, das mit Ihrer Blei-Säure-Batterie geliefert wurde, da dies die endgültige Wahrheit für Ihre Ausrüstung ist.

12V Blei-Säure-Batteriespannungsdiagramm

24V Blei-Säure-Batteriespannungsdiagramm

48V Blei-Säure-Batteriespannungsdiagramm

Wie überprüft man den Ladezustand einer Blei-Säure-Batterie?

Die Kenntnis der Spannungstabellen ist der erste Schritt. Der nächste ist, die Batteriespannung so genau wie möglich zu messen, um den SOC zu bestimmen. Hier sind die zwei einfachen und intuitiven Methoden, von der gebräuchlichsten bis zur genauesten.

1. Verwendung eines Multimeters

Die Ruhespannung ist der stabilste Indikator für den Ladezustand einer Blei-Säure-Batterie, aber unter Last oder nach dem Laden unterscheiden sich die Spannungen.

• Um die Spannung einer Blei-Säure-Batterie zu prüfen, trennen Sie die Batterie zunächst von allen Ladequellen und Lasten.
• Dann muss die Batterie mindestens 4 Stunden ruhen, aber 8 bis 12 Stunden werden eher empfohlen. Dies ermöglicht es, die während des letzten Ladevorgangs auf der Oberfläche der Batterieplatten erzeugte Ladung abzubauen, sodass die Spannung in einen stabilen Zustand zurückkehrt und somit eine genauere Messung ermöglicht wird.
• Stellen Sie ein hochwertiges digitales Multimeter auf die Gleichspannungseinstellung. Berühren Sie mit der roten Sonde den Pluspol und mit der schwarzen Sonde den Minuspol (-).
• Nehmen Sie die Spannungsmessung vor und vergleichen Sie sie mit der Spannungstabelle für Blei-Säure-Batterien vs. SOC (12 V, 24 V oder 48 V und Ihren Batterietyp).

2. Verwendung eines shuntbasierten Batteriemonitors

Dies ist der Goldstandard für die Echtzeit-Überwachung von Batterien, besonders in Systemen, die ständig in Betrieb sind, wie in einem Wohnmobil oder einem netzunabhängigen Haus.

• Ein Gerät namens Shunt ist am Haupt-Minus-Kabel der Batteriebank installiert.
• Dieser Shunt misst präzise jede Amperestunde Energie, die in die Batterie hinein- und herausfließt.
• Der Monitor verwendet diese Daten, um die Energie zu "zählen" und zeigt einen hochgenauen, Echtzeit-SOC-Prozentsatz auf einem Display an, ohne dass die Batterie ruhen muss. Es ist wie eine Tankanzeige für Ihre Batteriebank.

FAQs zur Spannungstabelle von Blei-Säure-Batterien

Was ist die normale Spannung einer Blei-Säure-Batterie?

Eine voll geladene 12-V-Blei-Säure-Batterie zeigt im Ruhezustand typischerweise 12,6 V bis 12,8 V an. Beim Laden kann sie 13,8 V–14,4 V erreichen, und sie gilt als vollständig entladen, wenn sie auf etwa 11,9 V–12,0 V absinkt, abhängig vom Batterietyp, Ladegerät und Ladephase.

Welche Spannung entspricht 50 % einer 12-V-Batterie?

Ein Ladezustand (SOC) von 50 % bei einer 12-V-Blei-Säure-Batterie entspricht ungefähr 12,2 V im Ruhezustand. Es ist am besten, die Batterie nicht regelmäßig unter 50 % zu entladen, um die Lebensdauer zu verlängern.

Warum zeigt meine voll geladene Blei-Säure-Batterie nur 12,7 V oder 12,8 V an und nicht die 13,0 V+, die das Diagramm für 100 % anzeigt?

Eine Spannung von 12,7–12,8 V zeigt bei den meisten wartungsfreien, AGM- und Gel-Blei-Säure-Batterien im Ruhezustand tatsächlich eine volle Ladung an. Diagramme, die 13,0 V oder mehr anzeigen, spiegeln oft die Oberflächenladung unmittelbar nach dem Laden wider, nicht die stabilisierte Ruhespannung.