Autobatterie
Verfasst: Fr 12. Jan 2007, 09:05
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Autobatterie
Die Starterbatterie ist ein Akkumulator und liefert den elektrischen Strom für den Anlasser eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, Stromerzeugungsaggregats oder der Gasturbine eines Flugzeuges. Eine Batterie, die als Energiequelle für den Antrieb eines Elektrofahrzeugs dient, wird dagegen als Traktionsbatterie bezeichnet.
Anforderungen [Bearbeiten]Das Anlassen eines Verbrennungsmotors durch den elektrischen Anlassermotor erfordert kurzzeitig hohe Ströme von mehreren 100 Ampere bis zu 1000 Ampere. Die Starterbatterie muss in der Lage sein, diesen auch im Winter bei niedrigen Temperaturen zu liefern. Zudem darf die elektrische Spannung während des Startvorgangs nicht zu stark abfallen. Daher weisen Starterbatterien einen geringen elektrischen Innenwiderstand auf.
Aufbau
Starterbatterien sind Reihenschaltungen von Bleiakkumulator-Zellen, die jeweils eine Nennspannung von 2 Volt aufweisen. Um eine Nennspannung von 6 Volt bzw. 12 Volt zu erreichen, bedarf es daher der Reihenschaltung von 3 bzw. 6 solcher Zellen zu einer Batterie. Batterien mit 24 Volt sind nicht gebräuchlich und werden bei Bedarf durch Reihenschaltung von zwei 12 Volt Batterien realisiert. Blei-Starterbatterien lassen sich in Flüssig-, Vlies- und Gelbatterien unterteilen.
Bleiakkumulator-Zellen bestehen aus meist mehreren positiven und negativen Bleiplatten (Elektroden). Die Bleiplatten bestehen aus einem Gitter welches mit verschiedensten Stoffen angereichert wird (Antimon, Kalzium, Silber,...), um die mechanische Stabilität und die Korrosionsfestigkeit zu verbessern, und der eigentlichen aktiven Masse welche zum Großteil aus reinstem Bleistaub besteht.
Wartung, Pflege und Prüfung
Auch wenn es inzwischen viele wartungsfreie Batterietypen gibt, muss der Flüssigkeitsstand in den Zellen regelmäßig kontrolliert werden. Die Zellen sind mit einem Gemisch aus Schwefelsäure (ca. 37%) und Wasser gefüllt. Durch elektrolytische Zersetzung kann das Wasser in Form seiner Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff als Gas entweichen. Dieser Verlust muss durch Auffüllen von destilliertem Wasser ausgeglichen werden. Unreines Wasser, dazu zählt in diesem Fall auch Leitungs- und Mineralwasser, würde die Batterie innerhalb kurzer Zeit unbrauchbar machen. Schlecht arbeitende Spannungsregler der Lichtmaschine begünstigen die Zersetzung des Wassers und machen einen hohen Wartungsaufwand der Batterie erforderlich.
Die Spannung des Spannungsreglers sollte vor allem für wartungsfreie 12V-Autobatterien (Bleiakkumulatoren) idealerweise bei 14,2 Volt liegen. Bei einer nicht wartungsfreien Batterie kann die Reglerspannung auch höher liegen, sollte aber auch hier 14,8 Volt nicht überschreiten. Liegt die Reglerspannung höher, verlieren auch an sich wartungsfreie Batterien schnell zu viel Wasser, was sich negativ auf ihre Lebensdauer auswirkt. Liegt die Spannung darunter, wird die Batterie eventuell nicht richtig voll, was folgende Startvorgänge erschwert und ihre Lebensdauer verkürzt. Muss die Batterie dann zu viel ihrer Kapazität aufwenden, besteht die Gefahr einer Tiefentladung und der für die Batterie schädlichen Sulfatierung.
Starterbatterien sollten auch nicht über längere Zeit (mehrere Monate) stehen gelassen werden, ohne sie zu laden. Müssen sie doch einmal über längere Zeit stehen, sollte die Batterie davor vollgeladen werden. Ältere Starterbatterien haben eine erhöhte Selbstentladung, zudem besteht beim Stehenlassen der Batterie - ohne sie zu laden - eine erhöhte Gefahr von schädlicher Sulfatierung. Zu langes Stehenlassen schadet daher der Batterie. Die Spannung einer 12V-Blei-Batterie sollte nicht unter 11,8 Volt abfallen.
Bei längerer Nichtbenutzung hilfreich ist auch eine sogenannte Erhaltungsladung mit einem geringen Strom, der nur die Selbstentladung kompensiert.
Die Ladespannung sollte bei etwa 15 - 25°C im Bereich von 14,2 bis 14,4 Volt liegen. Der Ladestrom sollte idealerweise ein Fünftel der Batteriekapazität betragen und besser ein Drittel der Kapazität nicht übersteigen, wobei es im Auto durch die Ladung der Lichtmaschine typischerweise zu viel höheren Ladeströmen kommt.
Die Gasungsspannung liegt bei etwa 14,4 Volt und sollte vor allem beim Laden wartungsfreier Starterbatterien nicht überschritten werden.
Die Klemmspannung kurz nach dem Beenden der Ladung einer soeben vollgeladenen Starterbatterie, wird von der Ladespannung zuerst schnell auf etwa 13,2 Volt und von da ab langsamer bis auf etwa 12,7 Volt abfallen.
Die ungefähre Kapazität kann an einer Starterbatterie auch an der noch verfügbaren Klemmspannung in etwa abgeschätzt werden. Die Spannung wird dazu direkt an der über mehrere Stunden unbelasteten und ungeladenen Batterie gemessen.
Klemmspannung Ungefähre Kapazität
12,65 V 100 %
12,45 V 75 %
12,24 V 50 %
12,06 V 25 %
11,89 V 0 %
Das Verfahren gibt nur dann eine halbwegs verwertbare Kapazitätsangabe, wenn die Batterie nicht hochohmig geworden ist. Oder durch etwa Zellenschluss die Ruhespannung generell unter der Nennspannung liegt. Eine hochohmige Batterie erkennt man daran, dass sie beim Laden sehr schnell "voll" ist (also keinen Strom mehr annimmt), die Spannung aber sofort - auch bei Entnahme kleiner Ströme - wieder zusammenbricht. Ist die Starterbatterie dagegen noch in Ordnung, sollte sie auch problemlos und ohne dass dabei die Spannung zu stark einbricht, für ein paar Sekunden das in etwa 3fache ihrer Nennkapazität an Strom liefern können.
Bei nicht wartungsfreien Ausführungen (solchen mit Schraubstopfen) kann auch ein Säureheber mit Aräometer zur Kapazitätsprüfung verwendet werden.
Säuredichte Ungefähre Kapazität
1,28 kg/dm³ 100 %
1,24 kg/dm³ 50 %
1,10 kg/dm³ 0 %
Sicherheitshinweise:
Beim Laden mit Batterieladegerät, Verschlussstopfen entfernen, Achtung: Funkenbildung vermeiden (nicht Rauchen) Explosiongefahr, da Knallgas entsteht. Kinder von Batterien fernhalten. Batteriesäure ist stark ätzend, deshalb Schutzbrille und Schutzhandschuhe tragen. Nicht kippen, da durch die Entgasungsöffnungen Säure austreten kann. Säurespritzer im Auge sofort mit kaltem Wasser gut ausspülen, danach sofort Augenarzt aufsuchen
Beitrag bearbeitet (12.01.07 09:05)
Die Starterbatterie ist ein Akkumulator und liefert den elektrischen Strom für den Anlasser eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, Stromerzeugungsaggregats oder der Gasturbine eines Flugzeuges. Eine Batterie, die als Energiequelle für den Antrieb eines Elektrofahrzeugs dient, wird dagegen als Traktionsbatterie bezeichnet.
Anforderungen [Bearbeiten]Das Anlassen eines Verbrennungsmotors durch den elektrischen Anlassermotor erfordert kurzzeitig hohe Ströme von mehreren 100 Ampere bis zu 1000 Ampere. Die Starterbatterie muss in der Lage sein, diesen auch im Winter bei niedrigen Temperaturen zu liefern. Zudem darf die elektrische Spannung während des Startvorgangs nicht zu stark abfallen. Daher weisen Starterbatterien einen geringen elektrischen Innenwiderstand auf.
Aufbau
Starterbatterien sind Reihenschaltungen von Bleiakkumulator-Zellen, die jeweils eine Nennspannung von 2 Volt aufweisen. Um eine Nennspannung von 6 Volt bzw. 12 Volt zu erreichen, bedarf es daher der Reihenschaltung von 3 bzw. 6 solcher Zellen zu einer Batterie. Batterien mit 24 Volt sind nicht gebräuchlich und werden bei Bedarf durch Reihenschaltung von zwei 12 Volt Batterien realisiert. Blei-Starterbatterien lassen sich in Flüssig-, Vlies- und Gelbatterien unterteilen.
Bleiakkumulator-Zellen bestehen aus meist mehreren positiven und negativen Bleiplatten (Elektroden). Die Bleiplatten bestehen aus einem Gitter welches mit verschiedensten Stoffen angereichert wird (Antimon, Kalzium, Silber,...), um die mechanische Stabilität und die Korrosionsfestigkeit zu verbessern, und der eigentlichen aktiven Masse welche zum Großteil aus reinstem Bleistaub besteht.
Wartung, Pflege und Prüfung
Auch wenn es inzwischen viele wartungsfreie Batterietypen gibt, muss der Flüssigkeitsstand in den Zellen regelmäßig kontrolliert werden. Die Zellen sind mit einem Gemisch aus Schwefelsäure (ca. 37%) und Wasser gefüllt. Durch elektrolytische Zersetzung kann das Wasser in Form seiner Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff als Gas entweichen. Dieser Verlust muss durch Auffüllen von destilliertem Wasser ausgeglichen werden. Unreines Wasser, dazu zählt in diesem Fall auch Leitungs- und Mineralwasser, würde die Batterie innerhalb kurzer Zeit unbrauchbar machen. Schlecht arbeitende Spannungsregler der Lichtmaschine begünstigen die Zersetzung des Wassers und machen einen hohen Wartungsaufwand der Batterie erforderlich.
Die Spannung des Spannungsreglers sollte vor allem für wartungsfreie 12V-Autobatterien (Bleiakkumulatoren) idealerweise bei 14,2 Volt liegen. Bei einer nicht wartungsfreien Batterie kann die Reglerspannung auch höher liegen, sollte aber auch hier 14,8 Volt nicht überschreiten. Liegt die Reglerspannung höher, verlieren auch an sich wartungsfreie Batterien schnell zu viel Wasser, was sich negativ auf ihre Lebensdauer auswirkt. Liegt die Spannung darunter, wird die Batterie eventuell nicht richtig voll, was folgende Startvorgänge erschwert und ihre Lebensdauer verkürzt. Muss die Batterie dann zu viel ihrer Kapazität aufwenden, besteht die Gefahr einer Tiefentladung und der für die Batterie schädlichen Sulfatierung.
Starterbatterien sollten auch nicht über längere Zeit (mehrere Monate) stehen gelassen werden, ohne sie zu laden. Müssen sie doch einmal über längere Zeit stehen, sollte die Batterie davor vollgeladen werden. Ältere Starterbatterien haben eine erhöhte Selbstentladung, zudem besteht beim Stehenlassen der Batterie - ohne sie zu laden - eine erhöhte Gefahr von schädlicher Sulfatierung. Zu langes Stehenlassen schadet daher der Batterie. Die Spannung einer 12V-Blei-Batterie sollte nicht unter 11,8 Volt abfallen.
Bei längerer Nichtbenutzung hilfreich ist auch eine sogenannte Erhaltungsladung mit einem geringen Strom, der nur die Selbstentladung kompensiert.
Die Ladespannung sollte bei etwa 15 - 25°C im Bereich von 14,2 bis 14,4 Volt liegen. Der Ladestrom sollte idealerweise ein Fünftel der Batteriekapazität betragen und besser ein Drittel der Kapazität nicht übersteigen, wobei es im Auto durch die Ladung der Lichtmaschine typischerweise zu viel höheren Ladeströmen kommt.
Die Gasungsspannung liegt bei etwa 14,4 Volt und sollte vor allem beim Laden wartungsfreier Starterbatterien nicht überschritten werden.
Die Klemmspannung kurz nach dem Beenden der Ladung einer soeben vollgeladenen Starterbatterie, wird von der Ladespannung zuerst schnell auf etwa 13,2 Volt und von da ab langsamer bis auf etwa 12,7 Volt abfallen.
Die ungefähre Kapazität kann an einer Starterbatterie auch an der noch verfügbaren Klemmspannung in etwa abgeschätzt werden. Die Spannung wird dazu direkt an der über mehrere Stunden unbelasteten und ungeladenen Batterie gemessen.
Klemmspannung Ungefähre Kapazität
12,65 V 100 %
12,45 V 75 %
12,24 V 50 %
12,06 V 25 %
11,89 V 0 %
Das Verfahren gibt nur dann eine halbwegs verwertbare Kapazitätsangabe, wenn die Batterie nicht hochohmig geworden ist. Oder durch etwa Zellenschluss die Ruhespannung generell unter der Nennspannung liegt. Eine hochohmige Batterie erkennt man daran, dass sie beim Laden sehr schnell "voll" ist (also keinen Strom mehr annimmt), die Spannung aber sofort - auch bei Entnahme kleiner Ströme - wieder zusammenbricht. Ist die Starterbatterie dagegen noch in Ordnung, sollte sie auch problemlos und ohne dass dabei die Spannung zu stark einbricht, für ein paar Sekunden das in etwa 3fache ihrer Nennkapazität an Strom liefern können.
Bei nicht wartungsfreien Ausführungen (solchen mit Schraubstopfen) kann auch ein Säureheber mit Aräometer zur Kapazitätsprüfung verwendet werden.
Säuredichte Ungefähre Kapazität
1,28 kg/dm³ 100 %
1,24 kg/dm³ 50 %
1,10 kg/dm³ 0 %
Sicherheitshinweise:
Beim Laden mit Batterieladegerät, Verschlussstopfen entfernen, Achtung: Funkenbildung vermeiden (nicht Rauchen) Explosiongefahr, da Knallgas entsteht. Kinder von Batterien fernhalten. Batteriesäure ist stark ätzend, deshalb Schutzbrille und Schutzhandschuhe tragen. Nicht kippen, da durch die Entgasungsöffnungen Säure austreten kann. Säurespritzer im Auge sofort mit kaltem Wasser gut ausspülen, danach sofort Augenarzt aufsuchen
Beitrag bearbeitet (12.01.07 09:05)
Es handelt sich dabei um die DIN 43 539 T 2 oder EN 60095-1