Die erzielten Ergebnisse sind sehr gut und entsprechen der hohen Erwartungshaltung des Entwicklungsteams.
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- Catharina Schmid
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1 Testergebnisse Wertung Die erzielten Ergebnisse sind sehr gut und entsprechen der hohen Erwartungshaltung des Entwicklungsteams. Vorbemerkung Die Ergebnisse stammen aus unterschiedlichen externen und auch internen Quellen und haben dadurch eine unterschiedliche grafische Darstellung. Um diesen Umstand zu dokumentieren wurde bewusst auf eine Vereinheitlichung und Nachbearbeitung der Grafiken verzichtet. Die Tests wurden streng nach den Vorgaben der EN50342 durchgeführt. In Absprache mit externen Fachleuten wurden darüber hinaus weitere Tests festgelegt, da in der EN (noch) nicht die Effekte berücksichtigt werden, die durch integrierte Komponenten wie Durchmischung, Isolation und Heizung ausgelöst werden. Diese sind aber besonders für die tägliche Praxis und während der gesamten Lebenszeit von großer Bedeutung. Soweit Vergleiche mit Standardbatterien durchgeführt wurden sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich alle Probanden den gleichen Testbedingungen unterzogen und für die Vergleichsbatterien so genannte Premiumbatterien verwendet wurden. Die Tests sind sehr zeitintensiv. Sie werden kontinuierlich fortgesetzt um die statistische Sicherheit zu erhöhen. Die Ergebnisse werden erweitert und veröffentlicht sobald neue Erkenntnisse vorliegen. Wir bitten allerdings von Nachfragen abzusehen, da die Tests und ihre Auswertungen dadurch nicht beschleunigt werden können. Die beteiligten Testinstitute sind anerkannt und unabhängig. Damit sie das auch weiterhin bleiben können wurde Vertraulichkeit zugesichert. Wir bitten von entsprechenden Nachfragen Abstand zu nehmen. Wasserverbrauch nach EN50342 Die Prüflinge werden 500 Stunden (20 Tage) im Wasserbad bei 40 C und konstanter Spannung (14,4V) ohne Nachfüllung von Wasser geladen. Über einen Gewichtsvergleich vorher/nachher wird der Wasserverbrauch bestimmt. Batterien mit einem Verbrauch von 4g/Ah gelten als Batterien mit niedrigem Wasserverbrauch. Batterien mit bis zu 1g/Ah dürfen als Batterien mit sehr niedrigem Wasserverbrauch bezeichnet werden. Alle iq Batterien haben einen sehr niedrigen Wasserverbrauch.
2 Korrosionsprüfung Die Prüflinge müssen 4 Durchläufe überstehen. Jeder Durchlauf besteht aus 5 Phasen: (1) 13 Tage laden bei konstanter Spannung (14V) im Wasserbad bei 60 C (2) 13 Tage lagern im Wasserbad bei 60 C mit offenem Stromkreis (3) Abkühlung auf 25 C (4) Batterieladung mit Vorgabekriterien nach EN50342 (5) Batterieentladung mit Prüfkriterien nach EN50342 Alle iq-batterien haben 4 Durchläufe überstanden und befinden sich mittlerweile im 5. Durchlauf. Zyklentest Alle Prüflinge müssen 180 Zyklen in einem Wasserbad bei 25 C überstehen. Jeder Zyklus besteht aus zwei Phasen: (1) Eine 1 stündige Entladung mit definiertem Konstantstrom (2) Eine 3 stündige Ladung mit definierten Ladebedingungen Die Prüfung muss beendet werden, wenn die Batteriespannung während der Entladung und vor Vollendung der 180 Zyklen unter 10,5 V fällt. Im Anschluss an die 180 Zyklen muss die Batterie einen Kaltstart bei -18 C und definierten Prüfbedingungen erfüllen. Die Prüfbedingungen wurden komplett erfüllt. Die Tests werden jenseits der 180 Zyklen fortgesetzt. Nennkapazität Die Nennkapazität der Batterien (C20) wird in Abhängigkeit zum Nennstrom (I20) nach folgendem Diagramm bestimmt 120 % 100 % 80 % Entnehmbare Kapazität in Abhängigkeit von der Entladestromhöhe Abbildung 1: Entnehmbare Kapazität in Abhängigkeit vom Entladestrom 60 % entnehmbare Kapazität C20 40 % 20 % 0 % 0,1 x I20 1,0 x I20 10,0 x I20 100,0 x I20 Viefaches vom Nennstrom ( I20 )
3 Verlust an Kapazität durch Stratifikation Die entnehmbare Kapazität ist nicht nur vom Strom abhängig, sondern auch vom Grad der Elektrolytentmischung (Stratifikation, Säureschichtung). Eine Modellrechnung nach Abbildung 2 zeigt diesen Zusammenhang in Abhängigkeit von der Anzahl der Entladezyklen mit einer Entladetiefe von jeweils 40 Ah. Demnach kann bereits nach 8 Zyklen eine Batterie mit Elektrolytdurchmischung eine höhere Kapazität zur Verfügung stellen als eine Batterie ohne Durchmischung. Loss of Capacity due to Stratification and Undercharging while Cycling 120 Ah 100 Ah 80 Ah 60 Ah 40 Ah 20 Ah 0 Ah No. of Cycle Standard iq - DeStratification Abbildung 2: Verlust der entnehmbaren Kapazität als Folge der Stratifikation Eine Batterie mit Elektrolyt-Durchmischung kann daher von vornherein mit einer geringeren Nennkapazität auskommen, verglichen mit einer Batterie ohne Durchmischung, deren entnehmbare Kapazität stark abnimmt. Aufhebung der Stratifikation (Destratifikation) Die Effektivität der integrierten Durchmischung wurde auf zahlreichen Stadt-/Land- /Autobahnfahrten überprüft. Dazu wurden Batterien durch vorgenannte Lade- /Entladezyklen geschichtet (s. Abbildung 2) und in ein Fahrzeug fest montiert. Die Entschichtung wurde vor und nach den Testfahrten gemessen. Die Batterien waren bei diesem Versuch - um Seiteneffekte zu vermeiden - nicht mit der Lichtmaschine verbunden Die Ergebnisse zeigt Abbildung 3. Als besonders kann hervorgehoben werden, dass auch die Batterie 1 (zur Batterie 2 um 90 versetzt), das gleiche außerordentliche Durchmischungsergebnis erbrachte.
4 1 2 1 Batterie in Fahrtrichtung 2 Batterie quer zur Fahrtrichtung Abbildung 3: Wirksamkeit der integrierten Durchmischung in den iq-batterien Kaltstart Bei der Kaltstartprüfung wird der Prüfling für 24h bei -18 C gelagert und dann bei konstantem Kaltstartstrom entladen. Nach Anforderung 1 der EN50342 darf die Batteriespannung nach 10s Entladedauer nicht kleiner als 7,5 V sein. Nach 10 Sekunden wird die Belastung mit reduziertem Strom fortgesetzt und die Batteriespannung fortlaufend gemessen. Die Ergebnisse der entsprechenden Tests an den iq-batterien nach Anforderung 1 zeigt Abbildung 4. (rote Säulen) bei unterschiedlichen Temperaturen (blaue Säule: Sollwert). Abbildung 4: Kaltstart, Anforderung 1 (Soll: 7,5V nach 10 sec bei -18 C)
5 Ladungsaufnahme Für den praktischen Betrieb im Winter ist die Wiederladefähigkeit von besonderer Bedeutung. Sie ist ein Maß dafür, wie schnell bei Kälte eine Batterie geladen werden kann. Nach EN50342 ist dazu die Batterie mit definierten Bedingungen zu entladen und auf definierte Temperaturen zu bringen. Die Prüflinge werden mit konstanter Spannung geladen, nach 10 min wird der Ladestrom gemessen. Die einmalige Messung ist in der Regel ausreichend, da der Ladestrom bei niedrigen Temperaturen nach 10 min annähernd konstant bleibt (Abbildung 5, blaue Kurve: herkömmliche Batterie). Das Verhalten einer Batterie mit iq-technologie zeigt Abbildung 5 (rote Kurve). Der für die Elektrolyt-Temperierung benötigte Strom ist selbstverständlich nicht in der dargestellten Ladebilanz enthalten. Ladungsaufnahme L3-20 Grad 500 % 450 % 400 % 350 % 300 % 250 % 200 % Batterie ohne Heizung und Isolation iq Batterie mit Heizung und Isolation 150 % 100 % 50 % 0 % Zeit / min Abbildung 5: Zeitlicher Verlauf der unterschiedlichen Ladungsaufnahme (Ladefaktor). Das hier dargestellte Ergebnis für die Batteriegröße L3 (das auch für die anderen Größen übertragbar ist) zeigt, dass sich bei gleicher Fahrtzeit, die Batterie mit Heizung und Isolation etwa um den Faktor 4 schneller auflädt als die zum Vergleich herangezogenen Premiumbatterien konventioneller Bauart. Das bedeutet im Winterbetrieb einen höheren Ladezustand der iq-batterie und damit eine höhere Startsicherheit. # # # September 2008
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