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Alt 19.06.2007, 15:05   #1   Druckbare Version zeigen
Problembaer  
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Themenersteller
Beiträge: 146
Bleiakkumulator /Autobatterie

Hallo ich habe ein Paar Fragen zum Thema Bleiakkummulator:
1) Begründe, weshalb bei Flüssigkeitsverlusten im Bleiakku destilliertes Wasser nachgefüllt wird und nicht Schwefelsäure!
2) Wie kann man am "Gasen" einer Batterie den Ladungszustand derselbigen erkennen?

Bei beiden Aufgaben habe ich leider keine Ahnung, hoffentlich könnt ihr mir helfen.

Freundliche Grüße.
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Alt 19.06.2007, 15:53   #2   Druckbare Version zeigen
Problembaer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 146
AW: Bleiakkumulator /Autobatterie

Dass bei Aufladevorgang Wasser umgesetzt wird, das kann ich ja anhand der Anoden- und Kathodengleichungen rekonstruieren. Aber welches entscheidende Detail verbirgt sich hinter dem Hinweis, dass Schwefelsäure praktisch nicht verdampft? Soll das auch nur darauf hindeuten, dass viel mehr Wasser verloren geht als Säure und es deswegen sinnvoll ist, Wasser nachzufüllen?
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Alt 19.06.2007, 18:38   #3   Druckbare Version zeigen
Problembaer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 146
AW: Bleiakkumulator /Autobatterie

Alles klar, dankeschön. Ich wollte mich ja nur nochmal vergewissern, ob ich das richtig verstanden habe.

Bliebe ja nur noch die Frage mit dem Gasen:
Dazu mal folgende Information...Ich habe gelesen, dass es erst bei Spannungen über 2,4V zum Gasen kommen kann (lt. wikipedia), denn dann werde das Wasser bevorzugt elektrolytisch gespalten und das Bleisulfat nicht mehr zu Pb und Bleioxid umgesetzt. Daraus kann man doch sicherlich irgendwas zum Ladungszustand ableiten, oder?
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Alt 20.06.2007, 03:37   #4   Druckbare Version zeigen
ARGOSpp Männlich
Mitglied
Beiträge: 84
AW: Bleiakkumulator /Autobatterie

Lieber Problembaer,

Ja daß mit dem Gasen stimmt schon, nur mußt Du mal bedenken, daß ja die Spannung die Du aufwenden mußt, mit dem zunehmenden Ladezustand “mit-steigen“ muß, sonst bringst Du ja keine neue Ladung mehr “drauf“.
Irgendwann erreichst Du damit soviel Überspannung, daß der Akku eben zu gasen beginnt.
Genau, jetzt beginnst Du nämlich das hoffentlich noch vorhandene Wasser zu zersetzen, womit auch erklärt ist, warum Du wieder etwas von dem zusetzen solltest, wenn Du noch Strom von ihr haben willst.
Da sich dabei aber die Schwefelsäure praktisch nicht zersetzt, und auch einen Dampfdruck von quasi fast Null besitzt, ist deren Nachfüllung kaum nötig.

Wenn Du jetzt richtig gelesen hast: Welcher L’Zustand herrscht, wenn das Gasen beginnt?

Viel Glück! ARGOS++
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Formulas, in its best sense, ARE ONLY Recipes for “A Picture”, —
If you DON’T catch “The Picture”, you are lost, - for ever! (A++)

There is ONLY one correct Formula for the “Hydrogen”: —
The Atom/Molecule ITSSELF! (Dr. R. Mory 1968)

Make it AS SIMPLE AS possible, — BUT NEVER SIMPLER! (A. Einstein)
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Alt 20.06.2007, 15:35   #5   Druckbare Version zeigen
ARGOSpp Männlich
Mitglied
Beiträge: 84
AW: Bleiakkumulator /Autobatterie

Lieber ehemaliges Mitglied,

Nicht ganz!, weil wir hier eigentlich von mindestens drei verschiedenen Spannungen ausgehen müssen.
Doch auch daß ist noch nicht ausreichend.
Ich wollte aber im Grunde die Sache nicht bereits verkomplizieren für “Beginner“,
aber wir unter uns können dies natürlich schon tun. (Vielleicht intressiert es ja andere auch.)

Die drei Spannungen heißen zumindest Ladespannung und Überspannung, sowie “Leerlaufspannung“, und zu allem Überdruß ist nur eine davon quasi konstant!
Konstant könnten wir einzig den Ladestrom annehmen, unter gewissen Voraussetzungen, bzw. Lademethoden.
Jetzt müssen wir auch noch unseren “realen Akku“ durch einen “idealen Akku“ mit separat gedachtem “Innenwiderstand“ ersetzt denken, was natürlich wieder einen “realen“ ergibt.

Solange noch irgendein bescheidener Rest des Akkus “passiert“ und er nicht wie es mit anderen Akkus (NiCd, usw.) möglich umgepolt hat (bedeutet eine andere Reaktion als die ursprüngliche), werden wir mit geeigneten Instrumenten immer noch eine Spannung feststellen können, die dritte: die “Leerlaufspannung“, auch wenn der Akku leer ist.
Dabei haben die beiden “Leer’s“ nichts miteinander zu tun, wenn man so will, da “Leerlaufspannung“ bedeutet, daß dies die Spannung ist, die herrscht, wenn der Akku keiner Belastung, vielleicht genauer, keiner Fremdbelastung (eben im Leerlauf) ausgesetzt ist.
Dies ist vor allem der Grund dafür, weshalb wir mit guten Spannungsmessern alleine nicht festzustellen vermögen, ob eine Batterie/Akku gut oder schlecht, leer oder voll geladen ist.

Doch gehen wir mal fürs Erste auf die Ladung des Akkus los:
  • A.) Beim Laden müssen wir nun eben die Leerlaufspannung sowie eine geringe Überspannung überwinden, um Ladung auf dem Akku deponieren zu können.
    In “Wirklichkeit“ bauen wir aber damit eigentlich den Innenwiderstand des idealisierten realen Akkus ab. Da nun aber die eigentlich vom Akku erzeugte Spannung uns dagegen wirkt, müssen wir die Ladespannung, eben als Summe, langsam erhöhen, um noch nennenswerte Mengen Ladung auf ihm zu deponieren.
    Das nennt man an anderen Orten: Beharrungsvermögen.
    Mit einfachen Worten: Die Ladespannung ist nicht konstant, sonst kriegen Sie den Akku nie voll!
    Das die Gesamtspannung dabei schon höher als die Zersetzungspannung von Wasser ist, ist fast unerheblich, solange der eigentliche Ladevorgang Vorrang hat, führt aber bereits zu zwar geringen Wasserverlusten (wohl eher, kann).
    Wegen dem Innenwiderstand bleibt aber die Überspannung auch von der Konstanz verschont.
  • B.) Damit ist aber gegeben, daß die Spannungen nur etwas darüber aussagen können, was ich noch tun muß, um weitere Ladung darauf unterzubringen, und nichts darüber, wie gut oder schlecht ein Akku an und für sich ist!
    Um über die Güte des Akkus via Ladevorgang etwas auszusagen, müßten wir erstens die genaue Güte des Akkus zu Ladebeginn kennen, und erst noch das Zeitintegral über den Ladevorgang ermitteln.
    Somit sagt uns das Gasen nur, daß wir kaum mehr weitere Möglichkeiten haben werden, noch zusätzlich Ladung darauf unterzubringen, da von nun an die Wasserzersetzung ganz eindeutig die Oberhand behalten wird.
    Wiederum mit einfachen Worten: Der Akku ist nun voll, unabhängig davon ob für viel oder wenig Kapazität.
  • C.) Doch die Qualitätsbestimmung des Akkus gelingt sehr einfach, wenn wir seinen Innenwiderstand bestimmen, vornehmlich in seinem vermeintlich vollen Zustand.
    Über diesen kleinen Umweg testen wir ja auch die Güte der anderen Batterien.
    Im nicht vollen Zustand messen wir somit nicht wie viel noch darauf Platz haben wird, sondern nur, wie gut der/die Rest-Akku/Rest-Batterie noch ist.
    Das Vorgehen dazu ist sehr einfach: Wir haben ja die ideale Batterie, die immer in Serie mit ihrem Innenwiderstand ist. Nun schließen wir einfach einen Belastungswiderstand geeigneter, und bekannter Größe in Serie (Aber bitte auf Eignung achten!), und schließen den Kreis, den Stromkreis.
    Wenn wir nun die Spannung über den Belastungswiderstand messen, wissen wir sofort Bescheid.
    Wir haben ja nun die “Leerlaufspannung“ des/der idealen Akkus/Batterie (= ~Summe der Nernstspannungen), und daran ein Spannungsteiler, welcher eben die ideale Spannung im Verhältnis der Widerstandswerte teilt. Somit wissen wir durch einfache Rechnung sofort, wie groß der Innenwiderstand momentan ist.
    Dies gelingt natürlich auch während des Ladevorganges, so man dann ein derart teur ausgeführtes Gerät besitzt. Aber meistens macht man es sich viel einfacher, vor allem, solange der Kunde es nicht merken tut: Man nimmt einfach einen Konstantstrom, und setzt dafür eine obere Grenze für die Summe der Spannungen, der Ladespannung.
    Da aber der Wert dafür auch noch einstellbar ist, ist es nicht verwunderlich, daß so mancher Akku zum Gasen “angeregt“ wird, was, wie wir jetzt wissen nichts mit seiner/ihrer Qualität/Kapazität zu tun hat, sondern nur anzeigt, daß er/sie “voll“ ist
  • D.) Somit dürfte klar sein, daß “jeder solche“ Akku zum Gasen gebracht werden kann, auch wenn er noch so gut ist, wenn nicht bekannt ist, was denn nun die geeignete End-Ladespannung zu sein hat.
    Sie sehen eine geringe, aber wichtige Korrektur ihrer letzten Bemerkung.
    Das Gasen ist ein Zeichen, daß er voll ist, aber man kann/muß es nicht sehen/beachten, oder sehen wollen, daß ist natürlich richtig, - nur wer kann somit richtig laden?
Jetzt ist es doch zum Aufsatz geraten, doch für eine ernsthafte Bemerkung dieser Art ist es mir dies, - allemal der Wert.

Viel Glück! ARGOS++

P.S.: Engelskirchen und Wiehl müssen zwei wunderschöne Orte zum Leben sein, soviel ich bis jetzt gesehen habe.
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Alt 20.06.2007, 17:06   #6   Druckbare Version zeigen
Problembaer  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 146
AW: Bleiakkumulator /Autobatterie

Dankeschön für diese sehr aufwendige Antwort, so wissenschaftlich hätte es für mich als Novizen dann auch nicht sein müssen, aber ich habe mir die elementaren Informationen rausgenommen. Meine Fragen wären jetzt also abgehakt, ich danke euch nochmals.
Problembaer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.06.2007, 18:26   #7   Druckbare Version zeigen
ARGOSpp Männlich
Mitglied
Beiträge: 84
AW: Bleiakkumulator /Autobatterie

Lieber Problembaer,

Bitte, — Gern geschehen!
Bald wieder.

Viel Glück! ARGOS++
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