Die Batterie

Wie ist eine Starterbatterie aufgebaut?

Zwei Stoffe prägen das Innenleben einer gängigen Starterbatterie: Blei und Schwefelsäure. Die positive Elektrode besteht aus Bleidioxyd, die negative Elektrode aus feinverteiltem Schwammblei. Die Schwefelsäure bildet den Elektrolyten. Sie sorgt für den Ionen-Stromfluss zwischen den Elektroden. Das Leitfähigkeitsmaximum der Schwefelsäure liegt bei einer Dichte von 1,28 kg/l. Dieses ist die typische Füllsäuredichte.

Bei einer Starterbatterie werden positive und negative Elektroden abwechselnd zu Plattenblöcken verschweißt und in das Gehäuse eingesetzt. Zwischen den Elektroden liegt ein Separator, der positive und negative Platte elektrisch voneinander isoliert. Sechs solcher Plattensätze bilden, in Reihe geschaltet, eine 12V-Einheit.

Was geschieht, wenn eine Starterbatterie aufgeladen wird?

Sobald der Motor läuft, wird über die Lichtmaschine der Starterbatterie Ladung zugeführt. Die Folge: Aus dem bei der Entladung gebildeten Bleisulfat entstehen wieder Blei, Bleidioxid und Schwefelsäure. Dadurch wird die für die elektrische Energieabgabe notwendige chemische Energie wieder bereitgestellt.

Wichtig hierbei ist die optimale Reglerspannung von 14,2 V. Bei zu hoch eingestellter Reglerspannung wird durch Elektrolyse Wasser zersetzt. Dadurch sinkt mit der Zeit der Elektrolytspiegel (Flüssigkeitsstand). Ist die Reglerspannung zu niedrig eingestellt, wird die Batterie nicht richtig geladen, was ebenfalls ihre Lebensdauer verkürzt.

Welche Rolle spielt die Batterie für die Stromversorgung im Auto?

Immer mehr elektrische Verbraucher „hängen“ heutzutage nur an einer Starterbatterie. Dieses ist insbesondere bei Stillstand des Motors problematisch, d.h. wenn sie nicht geladen wird. Zu diesen Verbrauchern gehören z. B. beheizte Sitze und Heckscheibe, elektrische Fensterheber, Klimaanlage, Radio, Telefon, Leselampen usw.

Die Ansprüche an den Innenraum-Komfort nehmen stetig zu. Dadurch steigt auch die Bedeutung einer leistungsfähigen Starterbatterie. Doch eine Batterie, deren Aufgabe es vor allem ist, für einen glatten Startvorgang zu sorgen, kann nicht unbegrenzt durch andere Stromverbraucher belastet werden. Für die automobile Zukunft wird daher an Konzepten gearbeitet, Autos mit mehreren Batterien und Kabelnetzen auszustatten.

Wie müssen Starterbatterien ein- und ausgebaut werden?

Vor dem Ein- oder Ausbau: Alle Verbraucher abschalten

Wichtig beim Einbau: Die Batterie muss so eingebaut werden, dass sie in jedem Fall mechanisch gesichert ist. Entgasungslöcher sollten nicht abgedeckt werden, bei zentralentgasten Batterien muss der Entlüftungsschlauch angeschlossen werden.

Wichtig beim Ausbau: Beim Lösen der Anschlüsse erst das Massekabel vom Negativpol abnehmen. Dann das Positivkabel abklemmen. So wird der Kurzschlussgefahr vorgebeugt.

Wie gibt man Starthilfe beim Auto?

Zwei Dinge braucht man zur Starthilfe: Ein zweites Auto und zwei Starthilfekabel für die Plus- und Minus-Verbindung. Eine Verbindung von einer funktionsfähigen zu einer leeren Batterie ist meist die einfachste Lösung, wenn ein Auto liegengeblieben ist, wobei der Motor des stromgebenden Autos laufen muss. Sechs Schritte sind erforderlich.

  1. Sämtliche elektrischen Verbraucher des zu startenden Fahrzeugs ausschalten.
  2. Mit dem ersten Kabel die positiven Pole der beiden Batterien verbinden.
  3. Das Ende des zweiten Kabels mit dem negativen Pol der stromgebenden Batterie verbinden, sein anderes Ende mit dem Chassis des zu startenden Fahrzeugs.
  4. Einige Minuten warten, bis die Batterie des zu startenden Fahrzeugs etwas aufgeladen ist.
  5. Betroffenes Fahrzeug starten.
  6. Die beiden Startkabel in genau umgekehrter Reihenfolge abnehmen. – Die Karosserien beider Fahrzeuge dürfen sich während der Starthilfe nicht berühren.

Hinweis: Bitte beachten Sie die Betriebsanleitung Ihres Fahrzeugs!

Welche Batterieprobleme können beim Betrieb entstehen?

Wird eine Starterbatterie schlecht gepflegt, kann es leicht zu einem Ausfall kommen. Unsaubere Pole verursachen Kriechströme, durch welche die Starterbatterie Energie verliert. Bei überwiegenden „Stop-and-go-Fahrten“ im Stadtverkehr mit eingeschalteten Verbrauchern (z. B. Klimaanlage, Ventilator, Sitzheizung, heizbare Heck- und Frontscheibe usw.) kann die Starterbatterie – selbst bei laufendem Motor – entladen werden. Dies kann anschließend zu Startschwierigkeiten führen, insbesondere in der Winterzeit.

Wie sollte eine Starterbatterie gewartet und gelagert werden?

  • Alle Starterbatterien bedürfen einer gewissen Wartung.
  • Die Oberfläche der Batterie soll stets sauber und trocken sein, andernfalls bilden sich Kriechströme aus, die die Batterie zusätzlich entladen.
  • Batterie und Kabelanschlüsse sind in Abständen auf festen Sitz zu prüfen und gegebenenfalls nachzuziehen.

Für Starterbatterien mit Verschlusstopfen gilt weiter:

  • Der Flüssigkeitsstand ist regelmäßig zu überprüfen. In der warmen Jahreszeit ist Wasserverbrauch normal, bei auffällig hohem Verbrauch sollte die Reglerspannung vom Fachmann überprüft werden.
  • Ist der Flüssigkeitsstand der Batterie zu niedrig, muss ausschließlich gereinigtes Wasser – niemals Säure – nachgefüllt werden.
  • Bei der Lagerung von Starterbatterien ist folgendes zu beachten: Batterie immer möglichst vollgeladen halten, um die Ausbildung größerer Bleisulfatkristalle zu verhindern.

Batterie niemals im entladenen (auch teilentladenen) Zustand stehen lassen!

Auf Lager stehende, gefüllte Batterien regelmäßig kontrollieren und spätestens bei Säuredichte unter 1,20 kg/l nachladen.

Unter normalen Lagerbedingungen lassen sich folgende Richtwerte für die Selbstentladung nennen: je nach System 5 bis 10% im Monat

Noch ein Tipp: Für die eigene Taschenlampe ist besonders während der Sommermonate das Handschuhfach eines Autos ein völlig ungeeigneter Lagerplatz. Scheint die Sonne auf den Wagen, können hier Temperaturen von über 60° C entstehen. Folge 1: Der innere Widerstand der eingesetzten Batterien nimmt zu und sie trocknen aus. Folge 2: Die Taschenlampe funzelt im Ernstfall nur noch. Entsprechendes gilt für die batteriebetriebene Pannen-Leuchte im Kofferraum. Auch sie sollte regelmäßig auf ihre Funktion geprüft werden, um gegebenenfalls die Batterien rechtzeitig erneuern zu können.


 

Für Fortgeschrittene:

Wie bestimmt man die von einer Batterie abgegebene Energie?

Die von der Batterie gelieferte und vom Verbraucher aufgenommene elektrische Energie E ergibt sich aus dem Produkt von Entladespannung U (gemessen in Volt ), dem Entladestrom 1 (in Ampere) und der Entladezeit t (in Stunden): E = U x 1 x t.

Die von der Batterie gelieferte und vom Verbraucher aufgenommene Energie E wird in Watt x Stunden angegeben.

Was versteht man unter Batterieleistung‘?

Die Leistung einer Batterie charakterisiert ihre Fähigkeit, eine bestimmte Energiemenge pro Zeit zu liefern. Die Leistung P einer Batterie ergibt sich aus dem Produkt von Entladestrom 1 (gemessen in Ampere) und der Entladespannung U (in Volt): P = 1 x U. Die Leistungsangabe erfolgt in Watt.

Die mögliche Leistungsabgabe einer Batterie ist um so größer, je kleiner ihr innerer Widerstand ist. Stets muss ihr innerer Widerstand kleiner sein als der des elektrischen Verbrauchers, den sie versorgen soll. Andernfalls würde die Batteriespannung zusammenbrechen und ein Betrieb des Gerätes wäre nicht möglich. Die Leistungsabgabe einer Batterie steigt – bei gegebener Spannung – mit wachsender Elektrodenfläche und steigender Temperatur und umgekehrt.

Vergesst nicht, dass die Zeituhr mancher Radios und Automatikantennen, auch im abgeschalteten Zustand, Strom von der Batterie abnimmt.

Am besten Minuskabel von der Batterie trennen.

(Quelle: teilweise Varta) Jörgen Eriksen