Gel Batterien: Alle wichtigen Fakten im Überblick

Als Gel-Batterien werden spezielle Bauformen des Blei-Akkumulators bezeichnet, bei denen Elektrolyte aus flüssiger Schwefelsäure mit Kieselsäure verbunden sind. Weil diese Batterieform komplett geschlossen ist, kann auch kein Wasser nachgefüllt werden. Durch diese Bauart wird einer Säureschichtung entgegengewirkt.

Ein Kapazitätsverlust durch Entmischung ist dementsprechend ausgeschlossen. Allerdings ist der Innenwiderstand einer Blei-Gel-Batterie höher als bei einem offenen Blei-Säure-Akku. Deshalb ist die Gel-Batterie auch nur bedingt dafür geeignet, um hohe Ströme zu erzeugen.

Wie sind Gel Batterien aufgebaut?

Zumeist setzen sich die Blei-Akkus aus zwei Bleiplatten sowie einer säurefesten Außenhaut zusammen. Diese Teile dienen als Elektroden oder Schwefelsäuren als Elektrolyt. Bei der Gel Batterie wird die Schwefelsäure mithilfe von Kieselsäure gebunden. Durch diese Technologie dicken die Elektrolyte ein. Es bildet sich eine Art Gel. Aus diesem Grund sind diese Akkus ebenfalls als Gel-Batterie bzw. Gel-Akkumulatur bekannt.

In den meisten Gel-Akkus ist außerdem eine Kapselung enthalten, die einem Austreten der Elektrolyte entgegenwirken soll. Deshalb gelten Blei-Gel-Akkus ebenfalls als Sonderform geschlossen gebundener Bleiakkumulatoren. Diese geschlossene Bauform ermöglicht einen einfachen Transport der Stromquellen. Schließlich sind die Batterien auch besonders auslaufsicher. Dieser gut strukturierte Aufbau sowie die fehlende Notwendigkeit einer Nachfüllung mit Wasser bildet die Grundlage dafür, dass Gel-Batterien nahezu wartungsfrei sind.

Weil die Batterie über ein Ventil jedoch Gase ablassen kann, gehört diese Stromquelle der Ventil regulierten Blei-Säure-Batterie an. Dennoch ist es möglich, dass die Batterien nach einer Entladung eingezogene Wände sowie nach einer Ladung ausgebauchte Wände besitzen.

Wie funktionieren Gel Batterien?

Ist die Gel-Batterie entladen und neutral, entstehen auf beiden Elektroden Ablagerungen einer Blei-Sulfat-Schicht. Im aufgeladenen Zustand bildet sich eine negative Elektrode mit porösem Blei und eine positive Elektrode mit Bleisulfat heraus. Wird der chemische Prozess durch ein Laden oder Entladen aktiviert, fließt automatisch elektrische Energie.

Um eine Gel-Batterie aufzuladen, bedarf es – abhängig vom jeweiligen Hersteller – eines speziellen Ladegeräts. Ein Batterie-Laderegler reguliert den Ladevorgang und wendet das Ladeverfahren an, mit dem schädliche Überladungen vermieden und die Gasung nur eingeschränkt funktioniert. Dieser Prozess ist wichtig, da bei einer geschlossenen Gel Batterie über eine Ausgasung entstehende Verluste nicht über destilliertes Wasser reguliert werden können.

Wofür sind Gel Batterien geeignet?

Da die geschlossenen Batterien keine schädlichen Gase emittieren, sind die Stromquellen für eine Aufstellung in geschlossenen Räumen sowie im direkten Umfeld der Menschen geeignet. Im Gegensatz zu anderen Batterieformen müssen Anwender bei einer Gel-Batterie kein Wasser nachfüllen. Deshalb eignet sich die Batterie auch für Bereiche, die nur schwer zugänglich sind und in denen ein Ausbau teuer wäre. Ein weiterer Vorteil der Gel Batterie ist, dass keine Betriebslage vorgeschrieben ist.

Deshalb sind die Batterien im mobilen Anwendungsbereich wie beim Camping oder für Wohnmobile von Bedeutung. Zudem kommen die Stromquellen dort zum Einsatz, wo strenge Umweltschutzauflagen gültig sind. Ein typisches Beispiel sind Wasserfahrzeuge. Nutzungen im zyklischen Betrieb fokussieren sich daher auf Boote, Wohnmobile, elektrische Fahrzeuge oder Rollstühle. Für den Dauereinsatz kommen die Gelbatterien für Telefon- und Solaranlagen sowie Warn- und Notstromanlagen zum Einsatz.

Gelbatterien als Speicher von Solarstrom

Im direkten Vergleich mit anderen Solarstromspeichern sind Gel-Batterien wesentlich komplexer aufgebaut. Neben dickeren Wandstärken zeichnet sich die Batterieart ebenfalls durch hochreine Bleilegierungen sowie Sicherheitsventile aus. Diese Bauweise beeinflusst das Gewicht. Während eine Blei-Gel-Batterie eine Energiedichte von 30 WH/kg aufweist, beläuft sich die Energiedichte einer Lithium-Ionen-Version auf bis zu 190 WH/kg. Deshalb sind Blei-Gel-Batterie auch eine der schwersten Speichermöglichkeiten. Dennoch gibt es einige Vorteile, aber auch Nachteile, die für und gegen Gel Batterien als Solarstromspeicher sprechen.

Unterschiede zwischen Gel- und AGM-Batterien

Häufig werden Gelbatterien mit AGM-Batterien verglichen oder von Stromspeicheranbietern sogar direkt als Gel-Batterie beworben. Allerdings verrät der Blick ins Detail, dass beide Batterien nur bedingt miteinander vergleichbar sind. Im Gegensatz zur Gel Batterie wurde eine AMG-Batterie beispielsweise für Anwendungsbereiche mit mehreren elektrischen Verbrauchern oder für Starterzwecke konzipiert. Für eine Nutzung der AMG-Batterien als Stromspeicher müssen Verbraucher außerdem bedenken, dass diese Modelle konstruktionsbedingt einen sehr hohen Kaltstart aufweisen. Allerdings sind die Batterien nicht zyklenfest und nicht tiefentladen. Ein falsches Einsatzgebiet wirkt sich deshalb deutlich auf die Lebensdauer der Gel- und AMG-Batterien aus.

Gel Batterien: Wichtige Vor- und Nachteile im Überblick

Bei Gel-Batterien stehen einige Vorteile deutlichen Nachteilen gegenüber. Diese Aspekte beeinflussen die Suche nach einer geeigneten Speicherlösung gewiss deutlich.