Garage edmo


Direkt zum Seiteninhalt

Wissenswertes

Batterien

Zur Versorgung der elektrischen Anlage im Auto ist elektrische Energie nötig. Sie wird bei stehendem Motor einer Batterie entnommen. Bei laufendem Motor wird ein Generator angetrieben, der die Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt und gleichzeitig die Batterie auflädt.

Was ist eine Batterie?
Eine Batterie ist eine elektrochemische Vorrichtung, die Energie in chemischer Form speichert. Wird sie an einen Stromkreis angeschlossen, wird die chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Alle Batterien sind im Prinzip gleich konstruiert. Sie bestehen aus einer oder mehreren elektrochemischen Zellen. Jede einzelne Zelle ist aus vielen positiven und negativen Elektroden aufgebaut, sowie dem Trennmaterial und den Elektrolyten.
Bei einer Entladung findet eine elektrochemische Umwandlung der unterschiedlichen Materialien in den beiden Elektronen statt. Elektronen werden freigesetzt und wandern über einen äusseren Stromkreis (Lampe, Anlasser etc.) von der negativen zur positiven Elektrode.

Unterschiedliche Batterietypen.
Eine Batterie erhält oft die Bezeichnung, die dem aktiven Material in den Elektroden entspricht, z.B. Nickel/Kadmium, Nickel/Eisen etc. Batterien können jedoch auch nach dem Elektrodenmaterial und dem Elektrolyttyp bezeichnet werden. Die gebräuchlichste Batterie dieses Typs ist die Blei-Säure-Batterie. Die Auswahl des Elektroden Materials und des Elektrolyten entscheidet über die elektrische Zellenspannung, die in Volt (V) ausgedrückt wird. Die Anzahl der in Serie geschalteten Zellen ergibt die Gesamtspannung einer Batterie. Eine Zelle in einer Bleibatterie hat eine Nennspannung von ca. 2 Volt. Eine herkömmliche Autobatterie hat in der Regel sechs solcher Zellen und damit eine Spannung von 12 Volt. Als Vergleich kann erwähnt werden, dass eine normale Taschenlampenbatterie eine Zellenspannung von 1.5 Volt hat.

Was ist eine Bleibatterie?
Bleibatterien (Bleiakkus) wurden bereits Mitte des 19. Jahrhunderts von Gaston Planté konstruiert. Sie gehören auch Heute noch zu den am meisten verwendeten wiederaufladbaren Batterietypen. Die grundlegende Entdeckung war, dass Bleiverbindungen in Schwefelsäure eine elektrische Spannung erzeugen können und aufladbar sind. Eine Bleibatterie ist deshalb einzigartig, weil preiswertes Blei sowohl in der negativen als auch in der positiven Elektrode genutzt werden kann. Das aktive Material der positiven Platte besteht aus Bleidioxid (PbO2). Das Material der negativen Elektrode ist eine poröse Platte aus fein verteiltem Blei (Pb). Der Elektrolyt besteht aus mit reinem Wasser verdünnter Schwefelsäure (H2OSO4).

Entladevorgang.
Das braune Bleidioxid der Plusplatten und das graue Blei (Pb) der Minusplatten wird in weisses Bleisulfat (PbSO4) umgewandelt. Dabei wird Schwefelsäure (H2SO4) umgesetzt, es entsteht Wasser (H2O). Die Säuredichte verringert sich.

Ladevorgang.
Das weisse Bleisulfat (PbSO4) der Plusplatten wird in braunes Bleidioxid (PbO2), das der Minusplatten in graues Blei (Pb) umgewandelt. Dabei wird Wasser (H2O) umgesetzt; es entsteht Schwefelsäure (H2SO4). Die Säuredichte vergrössert sich.

Kennzeichnung einer Batterie.
Diese setzt sich zusammen aus einer fünfstelligen Typnummer, der Nennspannung, der Nennkapazität und dem Kälteprüfstrom, z.B. 54459, 12 V 44Ah 210A Nennspannung, sie ist mit 2 V je Zelle festgelegt. Die Nennspannung einer Starterbatterie ergibt sich aus der Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen mal der Nennspannung einer Zelle. Demzufolge hat eine 12V Batterie 6 in Serie geschaltete Zellen.

Nennkapazität.
Kapazität, darunter versteht man die entnehmbare Strommenge K = I x t in Amperestunden (Ah). Sie ist abhängig vom Entladestrom, der Dichte und der Temperatur des Elektrolyten, dem Ladezustand und dem Zustand der Batterie (Alterung). Die Nennkapazität K 20 ist diejenige Kapazität, die eine vollgeladene Starterbatterie bei 20 stündiger Entladung und dem vorgegebenen Entladestrom (1/20 des Zahlenwertes der Nennkapazität) abgeben kann, bis die Entladeschlussspannung von 1.75 V je Zellen erreicht wird. Die Temperatur des Elektrolyten muss dabei +27°C betragen.
Dies heisst wenn die Nennkapazität 44 Ah beträgt, kann man dieser Batterie während 20 Stunden 2.2 Ampere entziehen. Also wenn man das Abblendlicht vergisst auszuschalten kann das bedeuten, dass man nach einer gewissen Zeit den Motor nicht mehr starten kann.

Kälteprüfstrom.
Kälteprüfstrom, ist eine dem Batterietyp zugeordnete hohe Entladestromstärke, mit der das Startverhalten bei tiefen Temperaturen beurteilt werden kann. Der auf dem Typenschild angegebene Kälteprüfstrom 210A ist die Stromstärke, die eine vollgeladene Starterbatterie bei - 18° C abgeben muss, ohne dass die Zelenspannung nach 30 s Entladezeit 1.4 V bzw. nach 180 s Entladezeit 1.0 V unterschreitet.








Zurück zum Seiteninhalt | Zurück zum Hauptmenü