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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
Generell eigentlich nicht, ich befürchte aber, ich weis nicht wie wie Du das meinst ?
Kurz und knapp:
Ja, die Temperatur hat großen Einfluß auf die `Startfähigkeit´ einer `Starter´-Batterie...
Und wenn Du die Beiträge von 1302LSCabrio71 aufmerksam gelesen hast, sollte auch klar sein, warum.
Es ist schlicht unmöglich, die genaue Ladung und die genaue Stromentnahme zu berechnen!
Sowas kannst Du zwar relativ genau messen, aber dazu müssen auch die Meßbedingungen immer gleich sein!
Aber auch das wurde ja von 1302LSCabrio71 bereits engedeutet.
Wie hier auch bereits gesagt wurde, arbeiten die `brauchbaren´ Batterietester mit Kennfeldern.
Diese Kennfelder werden (bei guten Herstellern) in Meßreihen erstellt, in denen die verschiedenen Strombelastungen unter verschiedenen Bedingungen (hier eben vorzugsweise Ladezustand und Temperatur...warum wohl...?) gemessen werden.
Durch die vielen Werte entsteht eben dieses KennFELD, denn es reicht eben nicht aus, nur die (vom Hersteller angegebene) Kapazität zu kennen...auch wenn das immernoch viele glauben.
Sieh Dich einfach mal im Modellbaubereich um, was es da für Diskussionen über verschiedene Akkutypen und deren Einsatzzweck bzw. Vor- und Nachteile gibt, und Dir wird schnell klar, daß Dir diese ganze theoretische Rechnerei nichts bringen wird.
So gibt es z.B. im Modellbaubereich Prozessorlader, mit denen man das komplette `Leben´ eines Akkus aufzeichnen kann...und das nicht ohne Grund!
Um also den Zustand einer Autobatterie einschätzen zu können, braucht es Einiges an Erfahrung und einige Versuche...
Und wenn Du einen bestimmten Akku `beurteilen´ können willst, wirst Du mehr als eine oder zwei Messungen machen müssen, um eben ein solches Kennfeld zu erstellen...
Danach kannst Du dann aber auch wieder nur überschlagsweise sagen, wann es wahrscheinlich wird, daß der Wagen nicht mehr anspringt...genau wirst Du das nie sagen können!
Nach meinen Berechnungen benötigt das Licht 3 mal soviel strom wie der Anlassvorgang. Deshalb hätte es mich interessiert ob wegen der Temperatur der Saft plötzlich nicht ausreicht.
Zitat:
Original geschrieben von micci1
Nach meinen Berechnungen benötigt das Licht 3 mal soviel strom wie der Anlassvorgang. Deshalb hätte es mich interessiert ob wegen der Temperatur der Saft plötzlich nicht ausreicht.
Hallo,
das ist leider falsch.
Das Licht benötigt nach deiner Berechnung (3x) mehr Energie wie der Anlaßvorgang.
Es ist auch ein Unterschied, ob ich einer Batterie eine Energiemenge entnehme in der Form 1 Stunde mit 1 Ampere oder eben kurzzeitig innerhalb von 2s die gleiche Energiemenge, jedoch bei wesentlich höherem Strom.
Grüße
Manfred
Zitat:
Nach meinen Berechnungen benötigt das Licht 3 mal soviel strom wie der Anlassvorgang. Deshalb hätte es mich interessiert ob wegen der Temperatur der Saft plötzlich nicht ausreicht.
Wie hast du das denn berechnet?
Eure ganzen Berechnungen sind für die Katz.
Wenn beim Anlassvorgang die Spannung unter 10 V sinkt,
könnt Ihr Euch zumindest im Winter um eine neue Batterie bemühen.
Zitat:
Eure ganzen Berechnungen sind für die Katz ...
... wohl wahr, manche wollen's aber trotzdem nicht glauben...
@micci
rein rechnerisch ist die von dir genannte Zahl zwar richtig - aber Du darfst eine Autobatterie nicht wie einen Wassereimer verstehen in den man einfach Wasser reinfültt(=Laden) und wieder entnimmt(=Entladen).
Ein vielleicht zutreffender Vergleich wäre die Batterie zu sehen wie einen Schwamm:
Legst Du den trockenen Schamm in eine Pfütze, so wird er sich langsam mit Wasser vollsaugen. Das gleiche passiert sinngemäß mit der Energie die beim Aufladen in die Batterie dort hineingepumpt wird.
Legst Du den trockenen Schwamm auf einen trockenen Untergrund und kippst Wasser drüber, so wird der Schwamm nur einen Bruchteil der Wassermenge aufnehmen, wie wenn er sich langsam vollsaugen könnte - das Wasser hat gar nicht die Zeit vom Schwamm aufgenommen zu werden. Gleiches passiert analog in einer Autobatterie - die kann in so kurzer Zeit garnicht diese riesige Energiemenge aufnehmen - der chemische Prozess der da abläuft lässt sich nun mal nicht unendlich beschleunigen.
Beim schnellen Zusammendrücken des nassen Schwamms passiert das Gegenstück: es wird sehr schnell sehr viel Wasser abgegeben - danach bekommst erst mal kaum noch Wasser aus dem Schwamm raus - in der Batterie passiert das gleiche aus dem gleichen Grund wie vorher - der chemische Prozeß zur 'Regeneration' der Oberflächen dauert eine gewisse Zeit...
@conny-r:
Zitat:
Wenn beim Anlassvorgang die Spannung unter 10 V sinkt,
könnt Ihr Euch zumindest im Winter um eine neue Batterie bemühen.
Das stimmt nicht!
Der Kaltstartstrom einer Starterbatterie (CCA, steht auf der Batterie) wird bei minus 18Grad gemessen und bei diesem Strom darf die Spannung nach SAE-Norm nach 30sec auf 7,2V sinken. nach DIN-Norm sollen 9V nach 30 sec bei dieser Prüfung nicht unterschritten werden.
Von daher sind 10V beim Starten, gerade im Winter, wo die Belastung höher und die Kapazität niedriger ist, generell kein Anlass, sich um eine neue Batterie zu bemühen.
@navec
... das Bedauerliche ist, dass Halbwissende nicht unterscheiden können, ob so manche Pauschalaussagen nun richtig oder falsch sind...
Das gilt ja für fast alle Aussagen in diesem Thread, aber man könnte es ja einfach nach lesen...
also manche leute hier kann ich echt nur bewundern,
ich selbst hab zwar 0 plan von der materie und eig isses mir auch wurscht, aber soviel hab ich jetzt nur beim mitlesen verstanden::
alle rechnereien sind wenns doof läuft fürn popo, und das hab ich sogar schon auf seite 2 verstanden :D:D
und grade deshalb bewundere ich hier einige leute,die dieses hier mit engelsgeduld versuchen rüberzubringen, auch das mit den ganzen grundlagen, wenn ich ahnung hätte und dem jmnd 4 mal versuche was zu erklären und er raffts nich wär ich wohl schon 5mal explodiert oder hätte mich hier schon 10mal ausgeklinkt :D:D:D
Zitat:
Original geschrieben von 1302LSCabrio71
@micci
der chemische Prozeß zur 'Regeneration' der Oberflächen dauert eine gewisse Zeit...
Eine Batterie regeneriert sich ohne dass sie aufgeladen wird?
Vielleicht sollte man das ganze nicht wie einen Eimer Wasser sehen, aber im Grunde genommen wandern die Elektronen von - nach +.
Zitat:
das ist leider falsch.
Das Licht benötigt nach deiner Berechnung (3x) mehr Energie wie der Anlaßvorgang.
Es ist auch ein Unterschied, ob ich einer Batterie eine Energiemenge entnehme in der Form 1 Stunde mit 1 Ampere oder eben kurzzeitig innerhalb von 2s die gleiche Energiemenge, jedoch bei wesentlich höherem Strom.
Unterschiede wirds wohl immer geben, aber die betragen doch nicht 300%. Wenn doch, dann würde es mich interessieren warum?
@Gunny-Highway
Du hast wohl noch nie einem Azubi was erklärt. ;)
Im betrieblichen Alltag ist mir aufgefallen, dass Lernschwierigkeiten auch häufig wegen dem schlechten Ausbilder zustande kommen.
Das ist jetzt aber natürlich nicht auf den Fred bezogen. Nicht das sich hier ein paar auf den Schlips getreten füllen.
@micci
es ist schon sehr schwer zu verstehen wenn man nicht richtig lesen kann:
'Regeneration' der Oberflächen bedeuted nicht, daß die Batterie sich wieder selbst auflädt sondern dass sich die Bleioxid Moleküle/Atome auf der Oberfläche der Anode(Pluspol) wieder so anordnen können, daß ein optimaler Elektronenaustausch stattfinden kann.
Die Energie die in so einer Batterie gespeichert ist, ist letztlich das Verhältnis und die Menge der Schwefelsäure die im Elektrolyten gelöst ist und die Menge des reaktionsfähigen Bleioxids auf den Anoden
Ich versteh nur nicht so ganz was das mit meinem Rechenbeispiel zu tun hat.
Du erwartest jetzt aber nicht ernsthaft eine Antwort...