Wie funktioniert eine Autobatterie?

Moderne Autobatterien versorgen heute den Anlasser, das Autoradio und alle anderen elektrischen Geräte. Nichts geht ohne sie. In diesem Artikel tauchen wir tiefer in die Funktionsweise einer Autobatterie ein.

 

 

 

Arten von Batterien

 

Die Technik der am häufigsten in modernen Fahrzeugen verbauten Blei-Säure-Batterien ist 150 Jahre alt. Die grundlegende Technologie und das Design haben sich seit ihrer Erfindung durch den französischen Physiker Gaston Plantet im Jahr 1859 kaum verändert.

 

Diese Blei-Säure-Batterien wandeln chemische Energie in elektrische Energie um. Dies wird durch die Verwendung von Zellen erreicht, die Energie enthalten und speichern, bis sie benötigt wird. Die meisten Standard-Autobatterien haben sechs in Reihe angeordnete Zellen in einem Kunststoffgehäuse. Jede Zelle enthält eine Bleidioxidplatte und eine Bleiplatte. Zusammen erzeugen sie zwei Volt pro Zelle – deshalb spricht man auch oft von einer 12-Volt-Batterie. Die VARTA BLACK dynamic Batterie mit einer Spannung von 12 Volt kann genutzt werden für fast allen gängigen Automarken wie beispielsweise Audi, BMW, Ford, Honda, Mazda, Opel oder VW. Sie ist ein Bleiakkumulator mit einer Länge von 207mm, einer Breite von 175mm und einer Höhe von 175mm, mit einer Kapazität von 41ah und einem Kälteprüfstrom von 360A.

 

Die Batteriereihen werden in Schwefelsäure getaucht, die eine chemische Reaktion zwischen dem Bleidioxid und den Bleiplatten auslöst und Bleisulfat und Ionen bildet. Während sich die Ionen frei um die Bleiplatte bewegen, findet eine weitere chemische Reaktion statt, bei der Wasserstoffgas und Bleisulfat entstehen.

 

Die Bewegung der Ionen erzeugt einen elektrischen Strom, der zum Plus- oder Minuspol der Batterie fließt. Zwei Kabel, die mit der Autobatterie verbunden sind, verteilen die Energie beispielsweise an den Anlasser und andere wichtige elektrische Systeme.

 

Wie wird eine Autobatterie aufgeladen?

 

Der sogenannte Stromgenerator - auch Lichtmaschine genannt - befindet sich im Motorraum. Er ist über einen Keilriemen mit dem Motor verbunden. Während der Motor läuft, erzeugt dieser Generator Strom. Wenn der Riemen die Lichtmaschine dreht, erzeugt sie Strom, der dann verwendet wird, um das elektrische System des Autos mit Strom zu versorgen. Ein Teil der erzeugten Energie wird zum Laden der Batterie verwendet. Der Spannungsregler sorgt dafür, dass der Strom auf einem optimalen Niveau gehalten wird und verhindert, dass die Batterie überladen wird.

 

Arten von Autobatterien

 

Die meisten Autos haben heute Blei-Säure-Batterien. Dies ist die billigste und gebräuchlichste Art auf dem Markt. Die Technik ist 150 Jahre alt und hat sich als äußerst zuverlässig erwiesen. Rund 90 % des Batteriemarktes kommen von diesem Modell. Andererseits verwenden einige Autos, wie beispielsweise Elektrofahrzeuge, Lithium-Ionen-Batterien, die eine andere chemische Zusammensetzung haben und eine sehr hohe Leistung haben. Bei Blei-Säure-Autobatterien können Käufer zwischen Trocken- oder Nasszellen wählen. Obwohl der grundlegende Betrieb der gleiche ist, besteht der Unterschied darin, dass eine Trockenzelle einen Glasmattenseparator hat, der den Elektrolyten absorbiert und suspendiert, während bei einer Nasszelle die Platten in eine Elektrolytlösung eingetaucht sind. Trockenbatterien sind in der Regel versiegelt und auslaufsicher.

 

Trockenbatterien ermöglichen die Platzierung von Batterien an mehreren Stellen, beispielsweise im Kofferraum, und in verschiedenen Konfigurationen, beispielsweise an der Seite. In diesem Fall könnte bei einer Nassbatterie das Elektrolyt auslaufen. Dieses schränkt den Ort und die Platzierung von Nasszellen stark ein. Daher werden diese häufig aufrecht unter der Motorhaube des Autos installiert.

 

Startleistung

 

Zum Starten eines Automotors ist eine physikalische Startkraft erforderlich. Die genaue Menge hängt von mehreren Variablen ab, wie Motorgröße, Temperatur und Motortyp. Diese Kapazität wird als Startkapazität bezeichnet und dient zur Bestimmung der gesamten Startkapazität der Batterie. Nach SAE, einem weltweit weit verbreiteten amerikanischen Standard, bedeutet Kaltstartstrom, dass eine neue, vollständig geladene Batterie mindestens 30 Sekunden lang bei -18 °C maximalen Strom liefern kann, wobei die Klemmenspannung bei mindestens 7,2 Volt endet. Jede einzelne Zelle liefert hierbei unter Last 1,2 Volt.

 

Fazit

 

Eine Autobatterie wandelt chemische Energie in elektrische Energie um, um den Anlasser, das Autoradio und andere elektrische Geräte zu versorgen. Die meisten Autobatterien sind Blei-Säure-Batterien mit sechs in Reihe angeordneten Zellen in einem Kunststoffgehäuse. Jede Zelle enthält eine Bleidioxidplatte und eine Bleiplatte, die in Schwefelsäure getaucht werden, um eine chemische Reaktion auszulösen und elektrischen Strom zu erzeugen. Die Batterie wird durch den Stromgenerator während der Fahrt aufgeladen. Es gibt auch Lithium-Ionen-Batterien, die in einigen Elektrofahrzeugen verwendet werden. Startleistung wird durch die Kaltstartstromkapazität bestimmt. Trockenbatterien sind versiegelt und auslaufsicher und können an verschiedenen Stellen im Auto platziert werden, während Nassbatterien aufrecht unter der Motorhaube installiert werden müssen, da sie auslaufen können.