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Autobatterie testen?
Wenn ein Auto wegen der Batterie nicht anspringt, dann liegt es entweder an der niedrigen Spannung vorm oder beim anlassen. Die Spannung vorm anlassen kann man genau messen aber während des starten wird es schon schwieriger.
Kann man es sich dann ausrechnen wie lange z.B ein Abblendlicht eingeschaltet werden muss, bis es so viel Strom verbraucht wie beim Anlassen des Autos auch verbraucht wird?
Wenn das möglich wäre, könnte man das Licht solange brennen lassen und wenn das Auto nachher noch anspringt, dann ist die Batterie noch ausreichend gut. In der Garage kann man ja leichter Starthilfe geben als im Nirgendwo, falls die Batterie schon so schlecht seien sollte.
Ich hoffe ihr versteht was ich meine. 
Beste Antwort im Thema
Ein voll aufgeladener Bleiakkumulator hat normalerweise eine Zellenspannung von 2,05 Volt. Bei 6 in Reihe geschalteten Zellen sind das dann 12,3 Volt. Ist die Batterie auf etwa 40% seiner Kapazität entladen sinkt diese Spannung auf etwa 11 Volt.
Die Spannungswerte sagen dabei zunächst mal nur anhaltsweise etwas über den Ladezustand aus, der wirkliche Ladezustand lässt sich nur über die Dichte des Elektrolyten (Schwefelsäure) ermitteln.
Der Bleiakku besteht aus zwei Elektroden:
Im voll geladenen Zustand aus einer negativen aus reinem Blei (Pb) und der positiven aus Blei(IV)oxid (PbO2). tatsächlich ist die positive Elektrode auch aus Blei, nur die Obefläche besteht aus PbO2.
Der Elektrolyt hat hierbei die höchste Schwefelsäure (H2SO4) Konzentration von 38% und damit eine Dichte (spezifisches Gewicht) von 1,28g/cm³ und damit auch die höchste Anzahl verfügbarer Elektronen.
Im entladenen Zustand bestehen die Oberflächen beider Elektroden aus Blei(II)-sulfat (PbSO4). Die Schwefelsäure-Konzentration beträgt dann nur noch etwa 5% und der Elektrolyt hat dann eine Dichte von etwa 1,1 g/cm³ und nur noch sehr wenige verfügbare Elektronen.
Tiefentladene Bleiakkus haben noch eine Zellenspannung von etwa 0,2 -0,4 Volt.
Die Anzahl der verfügbaren Elektronen im Eletrolyten und die zur Reaktion mit dem Elektrolyten zur Verfügung stehende Oberfläche bestimmt hierbei grob gesagt den Innenwiderstand und die vorhandene Kapazität des Bleiakkumulators.
Der Innenwiderstand wiederum beinflusst den maximal entnehmbaren Strom. Ein voll geladener Bleiakku hat einen Innenwiderstand von etwa 0,001 - 0,01 Ohm bzw einer Kapazität von etwa 250 - 40Ah.
Entnimmt man einem voll geladenen Bleiakku nun einen (Anlass)-Strom von etwa 100A, fallen am Innenwiderstand der Batterie etwa 0,1 - 1 Volt ab, für den Anlasser stehen also nur noch etwa 11,9 - 11,0 Volt zur Verfügung.
Bleisulfat(PbSO4) hat im Gegensatz zu Bleioxid(PbO2) die Eigenschaft, sehr große Kristalle zu bilden. Dies passiert i.d.R. dann, wenn man einen Bleiakku lange Zeit im ungeladenen oder teilentladenen Zustand (unter 40%) verlässt oder sehr hohe Ströme entnimmt (z.B. bei Kurzschluss).
Grosse PbSO4 Kristalle haben weniger Reaktionsfläche und wandeln sich daher beim Aufladen langsamer wieder in PbO2 um als die gewichtsmässig gleiche Menge kleinerer PbSO4 Kristalle. Diesen Effekt nennt man Sulfatierung. Gleichzeitig hat PbSO4 eine geringere Oberflächenhaftung auf Pb als PbO2. Die PbSO4 Kristalle fallen deswegen leichter von den Elektroden ab und führen zum Verschlammen des Akkus womit im Endeffekt weniger reaktionsfähige Oberfläche entsteht. Ein solcher Akku ist i.d.R. dann nicht mehr aufladbar und ein Fall für's Recycling.
Zur Frage der Anlasserströme:
Ein kalter Motor hat geringere Lagerspiele und das Motoröl ist zähflüssiger. Zum Durchdrehen eines kalten Motors ist also mehr Leistung und damit ein höherer Strom notwendig.
Auch dieser Zusammenhang ist nicht linear. Zum einen hat der Akku ja meist die (kalte) Lufttemperatur, womit dessen 'Reaktionsfähigkeit' beeinflusst wird und die damit entnehmbare Strommenge und Spannung (Innenwiderstand) begrenzt wird.
Zum Schluss zur Gretchenfrage, wann ein Bleiakku ausgetauscht werden sollte:
chemisch: wenn sich selbst nach sehr langer Ladezeit die Dichte des Elektrolyten nicht auf 1,28g/cm³ bringen lässt
elektrisch: wenn die Batteriespannung beim Anlassvorgang auch bei guten Bedingungen schnell auf unter 9Volt sinkt.
Ein Anhaltspunkt hierfür ist auch, wenn die Leerlaufspannung innerhalb von 15-20Minuten nach Ende des Ladevorgangs auf deutlich unter 12 Volt sinkt.
Wer das alles verstanden hat, kann jetz auch vielleicht berechnen wie lange man das Licht brennen lassen kann um hinterher noch den Motor anlassen zu können....
LG
Christian
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67 Antworten
Warum nicht unbedingt ?
Doch das lernt man auch auf der Hauptschule, wir haben damals sogar nen einfachen Stromkreislauf gebastelt mit Batterie und Lämpchen.
Nur zwischen Nachbauen und Verstehen sind immer noch Unterschiede vorhanden.
Und man lernt sein ganzes leben, also kannst es nun nachholen. 
Zitat:
Original geschrieben von micci1
Warum nicht unbedingt ?
@micci
Ich galube bei Dir ist Hopfen und Malz verloren - da schreibt man detaillierteste Erläuterungen, andere posten noch sehr ausführliche Links - und du wirst nicht schlau daraus....
.... so weit zu Deiner Lernfähigkeit.
die noch verfügbare Restspannung ohne Last nach einem gescheiterten Startversuch hängt davon ab, welche Restkapazität die Batterie noch hat, wie kalt es ist, und wie stark eine Batterie bereits verschlammt ist....
Um dich nicht noch restlos zu überfordern, stelle ich Dir jetzt mal eine Frage:
Kann ein Bleiakku einfrieren, d.h. kann der normalerweise flüssige Elektrolyt (Batteriesäure) im Bleiakku fest werden ?
Lern das beim meister jetzt. Ganz interessant.
Laß doch einfach mal den Kaltstartstrom deiner Starter-Batterie überprüfen (Bosch dienst o.ä.). Dann bist du über deren wichtigste Eigenschaft ausreichend orientiert.
Irgendwelche Vergleichs-(Kapazitäts)berechnungen über die Laufzeit von angeschlossenen Scheinwerferlampen bringen in Bezug auf die Startfähigkeit nicht allzu viel.
Es gibt z.B. durchaus relativ kleine Hochleistungsstarterbatterien, die deinen Motor locker starten können, aber trotzdem keine große Kapazität auf weisen.
Und wie wäre Deine Antwort auf meine Frage ?
Müsste raten. Wenn man die zusammenhänge nicht so richtig versteht dann hilft auch eine gute beschreibung nix
@micci
Ja, ein Bleiakku (die Batteriesäure) kann einfrieren, wenn die Batterie entsprechend entladen ist, weil sich dann die Schwefelsäure Konzentration verringert hat.
Bei einer zu 50% entladenen Batterie kann diese bereits bei -23°C einfrieren, eine ganz entladene bereits ab -7°C...
Kommt's dann ganz doof kalt, platzt auch noch das Batteriegehäuse.
Restkapazität: Gefrierpunkt
75%: -37°C
50%: -23°C
25%: -15°C
0%: -7°C
BTW: was navec da geschrieben hat ist zwar prinzipiell richtig - aber auch die sog. Hochleistungsstarterbatterien haben genau das gleiche Problem wie die normalen: Physikalische und chemische Grundgegebenheiten können auch die nicht überwinden.
Der Unterschied zu 'normalo' Batterien ist ein anderer Aufbau der Elektroden. Diese sind meist aus gesintertem Blei und haben damit eine etwas grössere Oberfläche und sind in der Herstellung entsprechend teurer.
Aber auch diese 'Zauberkünstler' kochen auch nur mit normalen Wasser...
Es ging ja auch nur darum, deutlich zu machen, dass eine Kapazitätsermittlung mit geringem Strom nicht viel über die Startfähigkeit einer Starterbatterie aussagt.
Letztendlich wurde doch ein Mittel zum Testen der Starterbatterie gesucht!
Warten, bis das Elektrolyt einfriert ist jedenfalls auch kein geeignetes Mittel zum Testen einer Batterie.
Tach zusammen
Noch eine Möglichkeit aber nicht billig
Batterietester
Funktioniert aber prima.
Grüße und Alaaf Averall
Wie misst dieses Gerät den Widerstand? Indem es die maximalen Ampere fließen lässt? Mal angenommen, beim Starten entstehen 2 Sekunden lang 1200 Ampere.
Das wären 0,6 Ah.
Wenn ich das Licht 10 Minuten lang brennen lasse, dann haben wir ca. 1,6 Ah. Wenn nach den 10 Minuten die Batterie noch immer über 11,5 Volt hat, dann ist die Batterie I.O.
Stimmt das?
Ich kenn diese µProzessor-gesteuerten Tester, die sind eigentlich ganz gut - für den Hobby-Anwender i.d.R aber zu teuer.
Diese Geräte haben die diversen Kennlinien in Form von Tabellen gespeichert und messen nacheinander folgende Spannungswerte:
0.) Temperatur (nur die besseren Geräte)
1.) Leerlaufspannung vor dem Test
2. Spannung bei Belastung (i.d.R etwa 1-10A) in dem ein sehr eng tolerierter Messwiderstand an die Batterie angeschaltet wird.
3. Spannung nach dem Belastungstest.
Aus der beim Belastungstest gemessenen Batteriespannung ist der Innenwiderstand der Batterie errechenbar, aus der Leerlaufspannung vor und nach dem Belastungstest der Ladezustand.
Aus diesen Werten kann man dann den (Gesamt-)Zustand der Batterie berechnen. Ein echter Bealstungstest mit hoher Last sagt aber für die Experten mehr aus, weil hier richtig fette Ströme fliessen (40-50A)
Im Prinzip nimmt Dir dieses Gerät das Nachdenken ab, wie das alles zusammenhängt und funktioniert - leider ....
Ohne Gerät wissen das dann selbst die selbsternannten Experten nicht mehr wie was wo....
Deine Rechnung stimmt fast:
1200A x 2 sec / 3600sec/h = 0,67Ah = 8Wh bei 12 Volt
bei der Beleuchtung
150W x 10 min / 60min/h = 25Wh = 2,08Ah bei 12 Volt.
Nach beiden Belastungen dürfte sich eine 40Ah Batterie um etwa
0,67Ah = 1,5%
2,08Ah = 5,2%
entladen haben.
In beiden Fällen sollte eine intakte, voll geladene Batterie noch deutlich mehr als 11,5 Volt Leerlaufspannung haben.
Diese Berechnung gilt im übrigen nur bei Normaltemperatur von 0-15°C.
Ist die Batterie bedeutend kälter oder wärmer wird sie stärker entladen. Um Deine potenzielle Frage - warum das so ist, schon jetzt zu beantworten: Blei und vor Allem Bleidioxid ist verglichen mit Kupfer oder Silber ein recht schlechter Leiter, hier spielen bereits Temperaturunterschiede von 10°C eine recht bedeutende Rolle.
Blei leitet bei tiefen Temperaturen besser als bei hohen, Bleioxid genau umgedreht(dito Bleisulfat, aber nicht so bedeutend).
Klaro ?
LG
Christian
Zitat:
Original geschrieben von Averall14
Noch eine Möglichkeit aber nicht billig
Batterietester
Ich finde den Preis angemessen.
Zitat:
Ich finde den Preis angemessen.
Dafür bekommst fast eine neue Starterbatterie....
@1302LSCabrio71
Macht die Temperatur soviel aus, dass du einen 4 mal so hohen Stromverbrauch hast?