Starterbatterie: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | Die | + | Zwei Stoffe sind die Hauptbestandteile einer gängigen Starterbatterie: [[Blei]] und [[Schwefelsäure]]. Die positive Elektrode ist aus [[Bleidioxid]], die negative Elektrode aus feinverteiltem Schwamm[[blei]]. Die [[Schwefelsäure]] bildet den Elektrolyten, der den [[Ionen]]-Stromfluss zwischen den Elektroden ermöglicht. 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 eingelassen. Zwischen diesen Elektroden befindet sich ein Separator, der die positive und negative Platte elektrisch voneinander isoliert. Sechs solcher Plattensätze [[Reihenschaltung|in Reihe geschaltet]] ergeben eine 12 V-Einheit. | |
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| − | Bei einer Starterbatterie werden positive und negative Elektroden abwechselnd zu Plattenblöcken verschweißt und in das Gehäuse eingelassen. Zwischen diesen Elektroden befindet sich ein Separator, der die positive und negative Platte elektrisch voneinander isoliert. Sechs solcher Plattensätze in Reihe geschaltet ergeben eine 12 V-Einheit. | ||
http://www.schule-bw.de/schularten/berufliche_schulen/berufsschule/gewerblich_technische_berufe/gartenbau/bilder/elektrizitaet/einsatz_elektrischer_geraete/Bilder/starterbatterie_aufbau_jpg.jpg | http://www.schule-bw.de/schularten/berufliche_schulen/berufsschule/gewerblich_technische_berufe/gartenbau/bilder/elektrizitaet/einsatz_elektrischer_geraete/Bilder/starterbatterie_aufbau_jpg.jpg | ||
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Absolut wartungsfreie Batterien sind komplett verschlossen und mit Ventilen ausgerüstet. Die Säuremenge reicht für die Lebensdauer der Batterie. Eine Kontrolle des Säurestandes ist weder erforderlich noch möglich. Wie bei jeder anderen Batterie soll der Oberteil sauber und trocken gehalten werden, damit Kriechströme und damit unnötige Selbstentladung vermieden werden. | Absolut wartungsfreie Batterien sind komplett verschlossen und mit Ventilen ausgerüstet. Die Säuremenge reicht für die Lebensdauer der Batterie. Eine Kontrolle des Säurestandes ist weder erforderlich noch möglich. Wie bei jeder anderen Batterie soll der Oberteil sauber und trocken gehalten werden, damit Kriechströme und damit unnötige Selbstentladung vermieden werden. | ||
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| + | === Wichtig ist ein sauberes Umfeld der Autobatterie! === | ||
| − | + | Durch unsaubere und feuchte Oberflächen können geringe Dauerströme, so genannte Kriechströme, von einem Anschlusspol der Batterie zum anderen "fließen". Zudem sollten die Kontakte sauber, trocken und leicht gefettet sein sowie die elektrischen Verbindungen fest sitzen. Auch defekte Schalter im Handschuhfach oder bei der Kofferraumbeleuchtung können den Autofahrer böse überraschen. Wenn auch die Stromabnahme der Glühlampen nur gering ist, so reduziert sie doch über längere Zeit erheblich die Leistungsfähigkeit der Batterie. Für "Supermarkt-Kindergarten-Post-und-zurück-Autos", die Zweitwagen in vielen Haushalten, ist auch zu prüfen, ob die Leistung der eingebauten Batterie ausreicht. Eine Batterie mit höherer [[Kapazität]] löst hier meistens das Problem der nur geringen Wiederaufladung über den Generator im Kurzstreckenverkehr. Nicht zuletzt sollte vor Wintereinbruch auch ein Fachmann den Keilriemen zwischen Motor und Lichtmaschine auf guten Zustand und richtige Vorspannung kontrollieren. Andernfalls kündigt das "jaulende" Geräusch beim Anfahren die bald leere Batterie hörbar an. | |
| + | === 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 zu Startschwierigkeiten führen, besonders in der Winterzeit. | |
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| + | === Batterie checken vor dem Winter! === | ||
Soll der Motor in der winterlich kalten Jahreszeit problemlos anspringen, benötigt die Autobatterie jetzt etwas mehr Aufmerksamkeit. Die meisten Autofahrer kontrollieren den Motorölstand, schauen nach dem Wasservorrat der Scheibenwaschanlage und ziehen Winterreifen auf. Aber um das stromspendende Kraftpaket unter der Haube kümmern sie sich selten. Alle Starterbatterien bedürfen einer gewissen Wartung: | Soll der Motor in der winterlich kalten Jahreszeit problemlos anspringen, benötigt die Autobatterie jetzt etwas mehr Aufmerksamkeit. Die meisten Autofahrer kontrollieren den Motorölstand, schauen nach dem Wasservorrat der Scheibenwaschanlage und ziehen Winterreifen auf. Aber um das stromspendende Kraftpaket unter der Haube kümmern sie sich selten. 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 Verschlussstopfen gilt weiter:<br>Der Flüssigkeitsstand ist regelmäßig zu überprüfen. In den warmen Jahreszeiten ist Wasserverbrauch normal, jedoch sollte bei auffällig hohem Verbrauch die Regelspannung vom Fachmann überprüft werden. | ||
| + | # Ist der Flüssigkeitsstand der Batterie zu niedrig, muss ausschließlich destilliertes Wasser - niemals Säure - nachgefüllt werden. | ||
| + | # Bei der Lagerung von Starterbatterien ist Folgendes zu beachten:<br>Batterie immer möglichst vollgeladen halten, um die Ausbildung größerer [[Bleisulfat]]kristalle zu verhindern. Batterie niemals im entladenen (auch teilentladenen) Zustand stehen lassen. Auf Lager stehende, gefüllte Batterien regelmäßig kontrollieren und spätestens bei Säure[[dichte]] unter 1,20 kg/L nachladen. | ||
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| − | + | 1. Welche Art von Starterbatterien werden für Kraftfahrzeuge verwendet? | |
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| + | 2. Welche Funktion hat die Starterbatterie? | ||
| − | + | 3. Welchen Vorteil hat die Gel-Batterie? | |
| − | + | * [[Starterbatterie: Antworten]] | |
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Aktuelle Version vom 9. September 2019, 20:00 Uhr
Als Fahrzeug-Starterbatterie verwendet man Blei-Akkumulatoren.
Inhaltsverzeichnis
Akkumulatoren
In einem Akkumulator wird beim Aufladen elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Wird ein Verbraucher angeschlossen, so wird die chemische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt.
Beim Aufladen und Entladen von Akkumulatoren wird Wärme frei, wodurch ein Teil der zum Aufladen aufgewendeten Energie verloren geht. Das Verhältnis der entnehmbaren zu der beim Laden aufzuwendenden Energie wird als Ladewirkungsgrad bezeichnet.
Was ist eine Starterbatterie?
Der Name ist leicht durch die Funktion zu erklären: Sie dient dem Starten von Motoren. In dem Moment muß für eine relativ kurze Zeit eine hohe Strom-Leistung ohne nennenswerten Spannungseinbruch bereitgestellt werden. Das gelingt nur bei niedrigem Innenwiderstand der Batterie. Dies bedingt eine große Plattenoberfläche, einen kleinen Abstand zwischen den Elektroden und reichlich bemessene Verbindungen zwischen den Zellen.
Aufbau einer Starterbatterie
Zwei Stoffe sind die Hauptbestandteile einer gängigen Starterbatterie: Blei und Schwefelsäure. Die positive Elektrode ist aus Bleidioxid, die negative Elektrode aus feinverteiltem Schwammblei. Die Schwefelsäure bildet den Elektrolyten, der den Ionen-Stromfluss zwischen den Elektroden ermöglicht. 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 eingelassen. Zwischen diesen Elektroden befindet sich ein Separator, der die positive und negative Platte elektrisch voneinander isoliert. Sechs solcher Plattensätze in Reihe geschaltet ergeben eine 12 V-Einheit.
Pflege und Wartung
Wartungsfreie Batterien
Die meisten handelsüblichen Batterien sind wartungsfrei nach DIN-Norm, d.h. die Säuremenge reicht normalerweise für die Lebensdauer der Batterie. Trotzdem kann es unter bestimmten Betriebsbedienungen erforderlich sein, destilliertes Wasser nachzufüllen. Alle 2 Jahre sollte der Stand des Elektrolyts mit Hilfe der Markierung am Batteriekasten kontrolliert werden.
Absolut wartungsfreie Batterien
Absolut wartungsfreie Batterien sind komplett verschlossen und mit Ventilen ausgerüstet. Die Säuremenge reicht für die Lebensdauer der Batterie. Eine Kontrolle des Säurestandes ist weder erforderlich noch möglich. Wie bei jeder anderen Batterie soll der Oberteil sauber und trocken gehalten werden, damit Kriechströme und damit unnötige Selbstentladung vermieden werden.
Wichtig ist ein guter Ladezustand!
Grundsätzlich sind die Batterien in den Fahrzeugen in ihrer Kapazität und Leistungsfähigkeit auf die schlechteren Bedingungen im Winter ausgelegt. So liegt bei Neuwagen die obere Grenze bei minus 24 bis 28 Grad Celsius. Der Motor wird jedoch mit steigender Lebensdauer "unwilliger", die Leistungsbereitschaft der Batterie geringer. Das spielt im Sommer im Allgemeinen keine große Rolle. Dafür können im Winter die Frostgrade beim Starten schnell in Frust für den Fahrer umschlagen. Schlecht gepflegte Batterien gehen in die Knie, denn der Anlasser muss Schwerstarbeit leisten, um den Motor zu starten. Je kälter es ist, desto schwächer laufen die chemischen Reaktionen in der Batterie ab. Eine Temperatur von -20 Grad halbiert den Energievorrat in jeder Autobatterie. Zusätzlich hemmen zähflüssigeres Motor- und Getriebeöl einen flotten Start. Das erfordert die gesamte Startleistung der Batterie. Besonders im Winter sollte die Batterie daher in einem guten Ladezustand sein.
Wichtig ist ein sauberes Umfeld der Autobatterie!
Durch unsaubere und feuchte Oberflächen können geringe Dauerströme, so genannte Kriechströme, von einem Anschlusspol der Batterie zum anderen "fließen". Zudem sollten die Kontakte sauber, trocken und leicht gefettet sein sowie die elektrischen Verbindungen fest sitzen. Auch defekte Schalter im Handschuhfach oder bei der Kofferraumbeleuchtung können den Autofahrer böse überraschen. Wenn auch die Stromabnahme der Glühlampen nur gering ist, so reduziert sie doch über längere Zeit erheblich die Leistungsfähigkeit der Batterie. Für "Supermarkt-Kindergarten-Post-und-zurück-Autos", die Zweitwagen in vielen Haushalten, ist auch zu prüfen, ob die Leistung der eingebauten Batterie ausreicht. Eine Batterie mit höherer Kapazität löst hier meistens das Problem der nur geringen Wiederaufladung über den Generator im Kurzstreckenverkehr. Nicht zuletzt sollte vor Wintereinbruch auch ein Fachmann den Keilriemen zwischen Motor und Lichtmaschine auf guten Zustand und richtige Vorspannung kontrollieren. Andernfalls kündigt das "jaulende" Geräusch beim Anfahren die bald leere Batterie hörbar an.
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 zu Startschwierigkeiten führen, besonders in der Winterzeit.
Batterie checken vor dem Winter!
Soll der Motor in der winterlich kalten Jahreszeit problemlos anspringen, benötigt die Autobatterie jetzt etwas mehr Aufmerksamkeit. Die meisten Autofahrer kontrollieren den Motorölstand, schauen nach dem Wasservorrat der Scheibenwaschanlage und ziehen Winterreifen auf. Aber um das stromspendende Kraftpaket unter der Haube kümmern sie sich selten. 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 Verschlussstopfen gilt weiter:
Der Flüssigkeitsstand ist regelmäßig zu überprüfen. In den warmen Jahreszeiten ist Wasserverbrauch normal, jedoch sollte bei auffällig hohem Verbrauch die Regelspannung vom Fachmann überprüft werden. - Ist der Flüssigkeitsstand der Batterie zu niedrig, muss ausschließlich destilliertes 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.
Wiederholungsfragen
1. Welche Art von Starterbatterien werden für Kraftfahrzeuge verwendet?
2. Welche Funktion hat die Starterbatterie?
3. Welchen Vorteil hat die Gel-Batterie?
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Weblinks
- Starterbatterie als Google-Suchbegriff
- Starterbatterie in der Wikipedia
- Starterbatterie hier in bs-wiki.de mit Google
- Starterbatterie als Youtube-Video
Experimente
- Blei-Akkumulator, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 162, Versuch 2
- Blei-Akkumulator, in: Elemente Chemie 2, Seite 271, Versuch 1
- Batterie und Akkumulator: Blei-Akkumulator, in: Chemie heute SII, Seite 223, Versuch 2
