Es schadet dem Akkumulator nicht, wenn man, bevor er gefüllt ist, die Ladung unterbricht, ihm Strom entnimmt und später die Ladung fortsetzt (s. jedoch [Kap. 7]). Auch darf man den Akkumulator aufladen, d. h. ihm Strom zuführen, ohne daß er vorher erschöpft war.
e) Wenn keine der vorher erwähnten Stromquellen für die Ladung der Akkumulatoren zur Verfügung steht, so muß man seine Zuflucht zu galvanischen Elementen nehmen.
Daniell-Elemente sind weniger geeignet, da ihre elektromotorische Kraft nur etwas mehr als 1 Volt (1,08) und ihr innerer Widerstand ziemlich groß ist. Man muß mindestens drei Elemente hintereinander schalten. Gut brauchbar sind Bunsen-Elemente: Zink[84] in verdünnter Schwefelsäure (ca. 10%), Kohle in Salpetersäure. Das Element hat eine elektromotorische Kraft von etwa 1,8 Volt, der innere Widerstand beträgt bei den Elementen mittlerer Größe 0,1 bis 0,2 Ohm. Zwei Elemente genügen also für einen Akkumulator bezw. mehrere parallel geschaltete Zellen; die Stromstärke beträgt anfänglich 5-7 Amp. Da die Salpetersäure gesundheitsschädliche Dämpfe abgibt, so stellt man die Elemente unter den Gasabzug oder ventiliert den Raum gut, in dem die Ladung erfolgt.
Die Reichspostämter benutzen für die Ladung der Akkumulatoren vielfach Kupferelemente. Von einer Beschreibung dieses Elementes soll aber Abstand genommen werden.
Endlich sei noch erwähnt, daß manchmal die Ladung einer kleinen Batterie aus einer großen empfehlenswert ist. Wenn bei der großen Batterie Schaltzellen vorhanden sind, so entnimmt man den Strom den beiden letzten mit dem Zellenschalter verbundenen Elementen. Durch Einschaltung eines kleinen Widerstandes schwächt man den Strom ab.
3. Die Entladung. Schaltet man nach beendigter Ladung die Ladestromquelle ab, so beobachtet man an einem mit den Klemmen verbundenen Voltmeter, daß die elektromotorische Kraft des Akkumulators zuerst schnell und dann langsam zurückgeht. Erst nach Verlauf von 40-50 Minuten (wenn kein nennenswerter Strom entnommen wird) bleibt die Spannung konstant und hat dann den der Säuredichte entsprechenden Wert von 2-2,1 Volt (siehe [S. 44]). Für die Abnahme der Spannung lassen sich verschiedene Gründe angeben: (Verschwinden der Gaspolarisation?), Abnahme der hohen Säurekonzentration in den Poren, die zuerst schnell, dann langsam erfolgt, Eindringen von Bleisulfat in den Elektrolyten, das eine Zunahme der Konzentration der Blei- und Bleisuperoxydionen zur Folge hat; ferner ist zu berücksichtigen, daß ein Teil der Ladespannung, wenn Gasentwicklung erfolgt, als Überspannung anzusehen ist, die, sobald man den Ladestrom abschaltet, wegfällt.
Fig. 12.
Manchmal beobachtet man, daß nach Abschaltung der Ladestromquelle noch eine ziemlich starke, kurze Zeit dauernde Gasentwicklung erfolgt. Dolezalek erklärt diese Erscheinung folgendermaßen[85]: „Hat man durch lange Überladung alles auf der Elektrode befindliche Sulfat zersetzt, so bildet sich das Sulfat durch freiwillige Entladung (s. [S. 106]) zurück, was sich durch eine starke, kurz dauernde Wasserstoffentwicklung bei Öffnung des Ladestromes zu erkennen gibt‟. Es ist aber auch möglich, daß das sogen. Nachkochen durch metallische Verunreinigungen hervorgerufen wird (s. Selbstentladung).
Wird der Akkumulator entladen, so sinkt die Klemmenspannung zunächst sofort um den Betrag i · wi[86], hierzu kommt in den ersten Minuten ein ziemlich starker Spannungsabfall, der durch den Schwefelsäureverbrauch in den Poren der aktiven Masse und in unmittelbarster Nähe der Elektrodenoberfläche zu erklären ist (s. [S. 48]). Wie man ferner aus der Entladekurve, von der ein Teil in [Fig. 12] abgebildet ist, ersehen kann, bleibt die Spannung nach dem ersten Abfall längere Zeit nahezu konstant: das Hineindiffundieren der Säure in die Poren hält gleichen Schritt mit dem Säureverbrauch für die Sulfatbildung. Den betreffenden Unterschied der Konzentration der äußeren (Ca) und der inneren Säure (Ci) wollen wir δ nennen. Nun nimmt im Laufe der Entladung Ca ab; soll also δ konstant bleiben, so muß auch Ci abnehmen. Die Spannung muß demnach, der Abnahme der Konzentration der äußeren Säure (wie sie mittels eines eingetauchten Aräometers gemessen wird) entsprechend, langsam sinken. Je mehr Elektrizität man dem Akkumulator entnimmt, um so mehr wird, wie schon gezeigt wurde, der Säure das Eindringen in die aktive Masse erschwert. Daher ist gegen Ende der Entladung ein schnellerer Spannungsabfall zu erwarten (s. [Fig. 13]).