24-7
OptiMate’s 24-7 battery maintenance program found in every OptiMate battery charger is designed to prolong the life and maximise the strength of a stored battery. The battery can be safely left connected for months or years as the program adjusts according to the battery’s needs, periodically delivering just the right amount to keep the battery optimally charged, but never overcharging.
The need for battery maintenance depends on two variables – 1) Battery type – Lead-acid & Lithium-Ion batteries differ in how they generate electricity and therefore need different maintenance charging when stored. 2) How fast charge is lost through self-discharge and parisitic draw.
A lead-acid battery actively generates electricity; different chemicals within react to each other and fuse together, in the process creating ‘waste’ chemicals that must be recycled during charging, with lead-sulphate (PbSO4) the most critical. It is essential that lead-sulphate is recycled soon after discharge (link: WHY?). In fully charged lead-acid battery there should be no lead-sulphate present.
A Lithium battery passively generates electricity; Li-Ions flow from the anode (-) to the cathode (+) of a cell and that causes static electricity. When receiving charge the Li-ion flow is reversed, Li-Ions are returned to the anode. It is essential that a balance is maintained and there are sufficient Li-Ions at the anode and cathode after discharge or recharge. (link: WHY?).
Deep discharge below the battery’s safe voltage level weakens any battery. Even if recovered, the battery is not as strong as it used to be, subsequently the battery works harder which causes more stress, resulting in a shortened lifespan.
All batteries self-discharge when stored, even if not connected to electrical circuitry, using their own stored energy to maintain their voltage. A lead-acid battery discharges at 4% per month where-as a Lithium battery discharges at 1% per month.
Parasitic current draw from connected circuitry (such as ‘always on’ electronics in a stored vehicle) add to the battery’s self-discharge current; the battery discharges faster. The storage capacity (in Ah) of the battery determines how long the battery remains within its safe operating range, a smaller battery with a lower Ah rating will reach its minimum safe voltage level quicker. As an example, a typical 10 milli-amp draw from connected circuitry causes loss of 1.7 Ah every 7 days.
Lead-acid batteries require maintenance charging more frequently, to ensure that all ‘waste’ chemicals created during charging, are promptly and completely recycled. The most urgent is the ‘waste’ chemical lead-sulphate (PbSO4), it will crystallize if left dormant for too long, even when the battery voltage still appears to be sufficient. (Learn more here – Pb). OptiMate’s 24-7 maintenance program checks charge level hourly and delivers sufficient charge to keep the battery at 100%, with a continuous ‘desulphation’ pulse breaking up any remaining crystallized lead-sulphate. A lead-acid battery kept at full charge remains strong for longer.
Lithium batteries have the easiest maintenance routine, the battery remains healthy if kept above its minimum recommended voltage / State Of Charge. It might only need charge occasionally.
OptiMate 24-7 battery maintenance program checks charge level hourly and will deliver charge when necessary, keeping the battery within a 70-90% state of charge. A Lithium battery kept at the right charge remains strong for longer.
FAQ
Innerhalb einer Blei-Säure-Batterie sind die chemischen Hauptbestandteile Blei (Pb)-Kathodenplatten, Bleioxid (PbO2)-Anodenplatten und Elektrolyt, was verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) ist.
Wenn der Batterie Energie entzogen wird, verbindet sich Schwefel (SO4) aus dem Elektrolyten mit Blei auf der Oberfläche der Platten zu Bleisulfat (PbSO4). Eine Blei-Säure-Batterie ist vollständig entladen, wenn das gesamte Sulfat (SO4) aus dem Elektrolyten entfernt wurde und hauptsächlich Wasser (H2O) zurückbleibt. Beim Wiederaufladen werden die Bleisulfatatome abgebaut, Blei (Pb) verbleibt an den Platten und das Sulfat (SO4) wird wieder in den Elektrolyten aufgenommen, wodurch wiederum Schwefelsäure (H2SO4) entsteht. Eine Blei-Säure-Batterie ist vollständig geladen, wenn kein Bleisulfat (PbSO4) mehr vorhanden ist.
In einer aktiven Batterie stellt das Vorhandensein von Bleisulfat keine Gefahr dar, da es ständig auf- und abgebaut wird. Wird die Batterie zu lange im teilentladenen Zustand belassen, kristallisiert das nicht umgewandelte Bleisulfat (Pb-SO4) und verhärtet sich auf der Plattenoberfläche, was die Demontage bei erneuter Ladung erschwert. Die reduzierte Bleioberfläche beeinträchtigt die Fähigkeit der Batterie, Leistung zu liefern und zu halten, d. h. die Batterie ist kleiner geworden (weniger Ah-Kapazität) und daher schwächer. Wenn Sie eine Blei-Säure-Batterie bei voller Ladung halten, wird ein Leistungsverlust vermieden. Alternativ laden Sie häufiger auf, idealerweise bevor die Batterie unter 75% S.O.C. fällt.
Der Elektrolyt der Batterie ist verdünnte Schwefelsäure (H2SO4 + H2O).
In einer geladenen Batterie ist die Konzentration von Schwefelsäure (H2SO4) höher als die von Wasser (H2O), was den Gefrierpunkt des Elektrolyten auf -95°F/-71°C senkt. Wenn sich die Batterie entlädt, nimmt die Konzentration der Schwefelsäure ab und der Wassergehalt steigt, wodurch der Gefrierpunkt des Elektrolyten gegenüber dem von Wasser ansteigt. Eine Batterie mit 50% Ladezustand hat einen Gefrierpunkt von ca. -22°F/-30°C, aber der Elektrolyt einer vollständig entladenen Batterie besteht hauptsächlich aus Wasser (H2O) mit einem Gefrierpunkt von 32°F/0°C. Wenn Wasser gefriert, dehnt es sich um 120% aus und zerstört die Batterie von innen. Die Aufrechterhaltung einer vollen Ladung einer Blei-Säure-Batterie verhindert, dass die Batterie auch bei extremer Kälte einfriert.
Ein Überschuss an Bleisulfat in der Batterie verhindert den Elektrizitätsfluss bei normalen Ladespannungen (z. B. 14.4V für eine 12V-Batterie) – die Batterie kann keine Ladung halten. Zur Wiederherstellung der Batterie ist eine höhere Spannung erforderlich, um den durch zu hohe Bleisulfatwerte verursachten Widerstand zu überwinden und den Elektrizitätsfluss zu erzwingen. OptiMate Batteriespar-Ladegeräte für Blei-Säure-Batterien können entladene Batterien bereits ab 0.5V wiederherstellen.
Sobald das gesamte Bleisulfat umgewandelt wurde, führt der fortgesetzte Elektrizitätsfluss dazu, dass der Elektrolyt seine Temperatur erhöht und Wasserstoff und Sauerstoff emittiert. Der Elektrolyt wird schließlich „austrocknen“, was dazu führt, dass die Batterie noch mehr Ladestrom benötigt, der die Platten der Batterie zerstört. Wenn eingeschlossen, können Wasserstoff und Sauerstoff eine Explosion verursachen.
Eine Lithium-LFP-Batterie besteht aus drei Hauptkomponenten in jeder Zelle, der Kathode aus Lithiumeisenphosphat (LFP - LiFePo4), der Anode aus Kohlenstoff (C ) und dem Elektrolyten auf Lithiumbasis (LiCIO4 - Lithiumperchlorid), der die Energie zwischen den Zellen überträgt.
Lithium-Batterien erzeugen Elektrizität, indem sie Lithium-Ionen (Li-Ionen) zwischen Kathode und Anode durch den Elektrolyten bewegen. Es entsteht kein zusätzlicher chemischer Abfall. Beim Entladen (Energie liefernde Batterie) wandern Li-Ionen von der Anode zur Kathode. Beim Wiederaufladen wandern die Li-Ionen von der Kathode zurück zur Anode. Eine Lithium-Batterie funktioniert in einem guten Zustand, wenn immer genügend Li-Ionen an Kathode, Anode und im Elektrolyt vorhanden sind, d. h. die Batterie wird nie zu tief und nie zu hoch geladen.
Alle Lithium-Ionen sind an der Kathode konzentriert, sehr wenig an der Anode. Dadurch verliert die Kohlenstoffanode ihre Struktur und kann bei normaler Laderate keine Lithium-Ionen aufnehmen. Bei zu schnellem Aufladen oder sogar „Sprungstart“ bombardieren Lithium-Ionen die Kohlenstoffanode und führen zu einer Überhitzung. Zur Wiederherstellung der Batterie ist eine sehr langsame kontrollierte Ladung bei geringem Strom erforderlich, damit die Anode langsam Lithium-Ionen aufnehmen kann, bis sie wieder normal geladen werden kann. OptiMate Lithium-Ladegeräte für LFP-Lithiumbatterien können entladene Batterien bereits ab 0.5V wiederherstellen.
Bei voller Ladung ist die Kohlenstoffanode jeder Zelle vollständig mit Lithium-Ionen gefüllt und kann nicht mehr aufnehmen, aber der anhaltende Elektrizitätsfluss zwingt die Lithium-Ionen dazu, in die Anode einzudringen, wodurch der Kohlenstoff überhitzt wird. Sobald eine kritische Temperatur erreicht wird, verbrennt sie sich selbst und die Batterie kann Feuer fangen.