AGM (Absorbent Glass Mat) Batterien haben sich als eine führende Technologie im Bereich der Energiespeicherung etabliert, insbesondere in anspruchsvollen Anwendungen, wo Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit entscheidend sind. Dieser Artikel beleuchtet die Batterie Agm Technologie, ihre Funktionsweise, Vorteile und Anwendungsbereiche, mit besonderem Fokus auf die Concorde Sun-Xtender AGM Batterien und andere hochwertige Deep-Cycle AGM Batterien.
Was ist die Batterie AGM Technologie?
AGM Batterien, auch bekannt als “starved electrolyte” Batterien, unterscheiden sich grundlegend von herkömmlichen Blei-Säure-Batterien. Der Hauptunterschied liegt in der Konstruktion: Zwischen den Bleiplatten befindet sich eine dünne, ultrafeine Glasfasermatte, die mit Batteriesäure zu etwa 95% gesättigt ist. Diese Matte wird zwischen die Platten gepackt, leicht zusammengepresst und anschließend verschweißt oder verlötet. Durch diese kompakte Bauweise sind AGM Batterien nahezu unempfindlich gegen Vibrationen.
Querschnitt einer AGM Batterie mit Glasfasermatten zwischen den Bleiplatten
Die AGM Technologie wurde ursprünglich im Jahr 1980 für militärische Flugzeuge entwickelt und 1985 eingeführt, wo geringes Gewicht, hohe Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit oberste Priorität hatten. Obwohl mittlerweile mehrere Hersteller AGM Batterien produzieren, war Concorde der Pionier, der diese Technologie für den kommerziellen, nicht-militärischen Gebrauch entwickelte. Concorde AGM Batterien sind VRSLAB (Valve Regulated Sealed Lead-Acid Battery) Batterien, manchmal auch als VRLA (Valve Regulated Lead-Acid) bezeichnet.
AGM ist nicht gleich Deep Cycle
Es ist wichtig zu verstehen, dass nicht jede AGM Batterie automatisch eine Deep-Cycle-Batterie ist. Einige Hersteller, wie Optima, verwenden die AGM Technologie auch für Starterbatterien und andere Anwendungen, die keine Tiefentladung erfordern. Diese Batterien profitieren zwar von den Vorteilen der AGM Technologie, sind aber nicht für zyklische Anwendungen geeignet. Die Eigenschaft einer Deep-Cycle-Batterie wird primär durch die Plattendicke bestimmt, nicht durch die Art des Elektrolyts (flüssig, Gel oder AGM).
Die Concorde SunXtender Batterien haben im Wesentlichen die gleiche Bauweise wie die Concorde Lifeline, Chairman und andere Concorde AGM Batterien. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Sun-Extender Batterien über Schraubanschlüsse anstelle der üblichen Polanschlüsse verfügen. Schraubanschlüsse bieten eine zuverlässigere Verbindung.
Batterieeffizienz und Innenwiderstand
Die Effizienz einer Batterie ist besonders wichtig bei Anwendungen mit hohen Lade- oder Entladeraten. Der Innenwiderstand einer Batterie ist ein Indikator für ihre Gesamt-Lade-/Entladeeffizienz, ihre Fähigkeit, hohe Ströme ohne signifikante Spannungsabfälle zu liefern, und ein Maß für die Qualität der Komponenten und der Konstruktion.
Diagramm zum Vergleich des Innenwiderstands verschiedener Batterietypen (AGM, Gel, Blei-Säure)
Verluste durch Innenwiderstand manifestieren sich in Form von Wärme. Deshalb neigen Batterien dazu, sich bei starker Ladung oder Entladung zu erwärmen.
Bei herkömmlichen Blei-Säure-Batterien liegt der Innenwiderstand typischerweise zwischen 10% und 15% für eine neue Batterie und kann bei älteren Batterien auf über 25% ansteigen. Diese Werte können stark variieren, hauptsächlich abhängig vom Alter und der Qualität der Batterie. Im Allgemeinen gilt: Je billiger die Batterie, desto dünner die Platten und desto ineffizienter die internen Verbindungen.
Gel-Batterien sind mit einem Innenwiderstand von etwa 12% bis 16% etwas besser, benötigen aber dennoch etwa 115 Amperestunden Ladeenergie für jede entnommene 100 Amperestunden.
Concorde AGM Batterien haben den niedrigsten Innenwiderstand aller kommerziell erhältlichen Batterien. Bei neuen Batterien beträgt er nur etwa 2%. In Solarstromsystemen entspricht dies einer zusätzlichen Leistung von 10 bis 15% Ihrer Solarmodule. Dies ermöglicht es Concorde AGM Batterien, bei Bedarf viel schneller geladen zu werden und höhere Ströme zu liefern. Besitzer von Systemen mit Hochleistungsgeneratoren, Wechselrichterbänken oder Solaranlagen können erheblich von der Verwendung von Concorde Advanced AGM Batterien profitieren.
Wärmeentwicklung und thermisches Durchgehen
Eine bessere Effizienz bedeutet eine geringere Wärmeentwicklung in den Batterien. Jeder Strom, der nicht zum Laden der Batterie verwendet wird, wird in Wärme umgewandelt. Aus diesem Grund können einige Batterien, insbesondere ältere Blei-Säure-Batterien (und sogar einige Nicht-Deep-Cycle-AGM-Batterien), sehr warm oder sogar heiß werden. In extremen Fällen kann es zu einem “thermischen Durchgehen” kommen, das gefährlich sein kann.
Concorde Batterien übertreffen die US Coast Guard Tests für thermisches Durchgehen bei Weitem. Diese MW-SPEC (Military Specification) Tests beinhalten das vollständige Aufladen einer Batterie, das Erhitzen auf über 130 Grad (potenzielle thermische Durchgehbedingungen) und das anschließende Überladen der Batterie, um eine kurzgeschlossene Zelle zu simulieren (16 V für eine 12 V Batterie).
AGM Batterien sind keine Gel-Batterien
Concorde AGM Batterien verwenden keinen Gel-Elektrolyten. Es handelt sich um eine “Recombinant Gas Absorbed Electrolyte” Batterie. Dies reduziert den Wasserverlust um bis zu 98%. Der Ladungsverlust durch Selbstentladung ist 3 bis 10 Mal geringer als bei herkömmlichen Gel-Batterien und 5 bis 50 Mal geringer als bei herkömmlichen Blei-Säure-Batterien. Die Gase rekombinieren fast zu 100% innerhalb der Batterie, wodurch die Wasserstoffemissionen auf ein Niveau weit unterhalb der meisten Batterietypen und weniger als die Hälfte der unteren Explosionsgrenze für Wasserstoff reduziert werden. Darüber hinaus haben sie nicht die Lade- und Entladestrombegrenzungen, die die meisten Gel-Batterien aufweisen.
Explosionszeichnung einer Concorde AGM Batterie
Die AGM Batterie Technologie hat sich kontinuierlich weiterentwickelt und bietet Verbesserungen gegenüber anderen abgedichteten Batterietechnologien. Die AGM Technologie ist der nächste Schritt in der Entwicklung von Starter- und Deep-Cycle-Batterien für Schiffs-, Wohnmobil- und Luftfahrtanwendungen. Dies sind die gleichen Batterien, die das US-Militär in vielen seiner gepanzerten und Standardfahrzeuge verwendet. Diese “Next-Generation”-Technologie bietet erhöhte Sicherheit, Leistung und Lebensdauer gegenüber allen anderen bestehenden abgedichteten Batterietypen, einschließlich der Gel-Technologie. Alle Concorde AGM Batterien haben eine einjährige volle Garantie – die meisten Gel-Zellen haben nur eine 90-Tage-Garantie.
Vorteile der Batterie AGM Technologie
AGM Batterien haben aufgrund ihrer Bauweise eine viel bessere Beständigkeit gegen Vibrationen und Stöße als die meisten Blei-Säure-Batterien. Die Platten sind mit der Glasfasermatte verpackt, wodurch die Plattenbewegung und Vibration auf nahezu Null reduziert wird. Da die Glasfasermatten nicht vollständig gesättigt sind und sich die Flüssigkeit nicht ausdehnt, um Platten- und Gehäuseschäden zu verursachen, können AGM Batterien auch Frost standhalten.
Concorde AGM Batterien erfüllen MIL-SPEC B8565J und FAR 23.1353, 25.1353(c), 27.1353, 29.1353(3), 25.853(a). Alle Concorde AGM Batterien sind ohne Einschränkung mit allen Transportmitteln, einschließlich Luft, versandfähig. Eine Gefahrenkennzeichnung ist nicht erforderlich.
In AGM Batterien wird die Säure zwischen den Platten absorbiert und durch eine sehr feine Glasfasermatte immobilisiert. Es ist kein Kieselgel erforderlich, wie es in Gel-Batterien verwendet wird. Diese Glasfasermatte absorbiert und immobilisiert die Säure, während sie gleichzeitig für die Platten verfügbar bleibt. Dies ermöglicht eine schnelle Reaktion zwischen Säure und Plattenmaterial. Selbst wenn die Batterie beschädigt ist, tritt kein Elektrolyt aus.
Die AGM Batterie hat einen extrem niedrigen elektrischen Innenwiderstand. Dies, kombiniert mit einer schnelleren Säuremigration, ermöglicht es den Concorde AGM Batterien, höhere Stromstärken als andere abgedichtete Batterien während des Entladens und Ladens zu liefern und zu absorbieren. Darüber hinaus können AGM Batterien mit normalen Blei-Säure-Ladespannungen geladen werden, sodass keine Neukalibrierung der Ladesysteme oder der Kauf spezieller Ladegeräte erforderlich ist. Concorde AGM Batterien können mit hohen Raten ohne Beschädigung geladen werden – bis zu 10 Mal schneller als die meisten Gel-Zellen und 4 Mal schneller als Blei-Säure-Batterien.
Anwendungsbereiche von AGM Batterien
AGM Batterien sind zwar teurer als Blei-Säure-Batterien, aber ihre Sicherheits- und Designmerkmale machen sie zur Batterie der Wahl für viele Anwendungen:
- Wo keine Dämpfe oder Wasserstoff entstehen dürfen, z. B. in schlecht belüfteten Bereichen oder wo Dämpfe Korrosion an elektronischen Geräten verursachen können.
- Wo die Beständigkeit gegen Stöße und Vibrationen wichtig ist.
- Wo ausgelaufene Säure von undichten, gekippten oder beschädigten Batterien nicht toleriert werden kann.
- Bei Installation an einem Ort, an dem die Wartung schwierig oder teuer wäre, z. B. an abgelegenen Kommunikationsstandorten.
- Wo die Batterien Frost ausgesetzt sein können (-40 Grad F oder niedriger).
- Überall dort, wo Sie aus Sicherheits- oder Umweltgründen eine zuverlässige, vollständig abgedichtete Batterie benötigen – Rollstühle, medizinische Notstromversorgung, in Wohnmobilen, USV-Systeme in Computerräumen oder in geschlossenen Räumen in Booten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Batterie AGM Technologie eine überlegene Lösung für anspruchsvolle Energiespeicheranwendungen darstellt, die hohe Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit erfordern.