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Batteriestatus

Themenstarteram 12. Mai 2017 um 17:40

Hallo ihr,

Ich bin gerade etwas stutzig was diese beiden Batterieangaben bedeuten. Diese wurde gerade überprüft und der Herr sagte:

Batteriestatus: 78%

Ladestatus: 73%

Eins der beiden, vermutlich letzteres, wird wohl der prozentuale Anteil der maximalen Ladungskapazität sein. Was aber ist das andere?

35 Antworten
am 12. Mai 2017 um 19:03

Die Kaltstartleistung schätzungsweise die außen auch auf deine Batterie angegeben ist..... die nimmt jedenfalls auch mit der Zeit ab...

Batteriestatus: 78% ... in der Regel in Bezug der angegebenen Kaltstartleistung

Ladestatus: 73% ... Batteriespannung in Bezug auf "Voll".

 

Was die meisten nicht auf dem Schirm haben, der Batteriestatus wird auch von dem Ladestatus beeinflusst. Wenn das Prüfgerät das mit einbezieht Ok.

Bei einer entladenen (auch teilentladen) Batterie steigt der Innenwiderstand und die Kaltstartleistung sinkt. Batterietemperatur spielt auch mit rein.

Die tatsächliche Kapazität kann mit den "Schnelltester" nicht bestimmt werden.

Aus der Praxis: eine 3 Jahre "junge" 50Ah 540A EN ( = Kaltstartleistung 540A nach EN) stark entladen, hatte einen Innenwiderstand von 25 mOhm bei unter 200 EN. Frisch geladen ~500 EN bei 5mOhm. Die Kapazität bei noch ~22Ah. Die Batterie war im Kurzstreckeneinsatz - meist - unter 10km Fahrstrecke, oft weniger als 5km = kurze Fahr(Lade-)zeit, und konnte einen älteren Golf nicht mehr starten weil nie manuell nachgeladen. Die Batterie war am Tag X zu tief entladen als nix mehr ging.

 

Themenstarteram 15. Mai 2017 um 19:33

Danke euch. Schadet das der Batterie denn wenn sie so tief entladen ist, dass der Wagen nicht mehr startet oder reicht es auch, dass die Batterie dann zeitnah aufgeladen wird?

Zu deinem Beispiel: 50Ah ist ja sowas wie eine Ladungsmenge. 540A EN bedeutet dann, dass ich 540A*30s=4.5Ah an Ladung entnehme und dann noch 7.5V an den Klemmen habe. Das habe ich jedenfalls im Netz gefunden. Ist das unbahängig von der Nennspannung oder womit wird da gerechnet? Nicht jede Batterie hat 14.4V (jedenfalls hat meine soviel) oder? Warum sinkt die Spannung fast auf die Hälfte ab. Selbst wenn der Innenwiderstand um deinen Faktor 5 ansteigt (von 5mOhm auf 25), dann ist doch an den Klemmen beim Spannungsmessen ein "unendlicher" Widerstand und ich müsste trotzdem noch die 14.4V messen. Es ist also nicht so, dass die Hälfte am Innenwiderstand abfällt. Wenn ich mir die Batterie als Kapazität vorstelle, dann nimmt die Spannung ja entsprechend seiner Ladung ab U=Q/C. Allerdings ist mit 50-4.5=45.5Ah die Batterie ja noch quasi voll. Also warum ist sie dann trotzdem mit der Spannung soweit abgefallen?

Weil die Chemie in der Zelle nicht unendlich schnell ist. Starter Batterien haben Gitter für ne große Oberfläche um kurz hohe Ströme zuliefern.

Traktionsbatterien haben platte dir massiv sind, die sind für kleinere Ströme über längere Zeit.

 

Ja es schadet der Batterie, sie sulfphatiert und das bildet sich nur beim aufladen zurück. Wenn man aber wartet mit dem aufladen geht das Sulphat nicht mehr 100% zurück. Damit hast du tote Bleimasse und damit Kapazitätsverlust.

Themenstarteram 15. Mai 2017 um 20:13

Sind die Angaben von mir denn soweit realistisch? 10% Ladungsverlust entsprechend einem Spannungsabfall von knapp 50%???

Auch wenn die tatsächliche Kapazität nicht mit dem Schnelltester bestimmt werden kann, so würde das ja bedeuten, dass ich meinem Fall ebenfalls noch Ladungstechnisch etwa 90% der Kapazität vorhanden ist??

Das erscheint mir doch relativ kurios. Wofür brauch ich eine Batterie von 50Ah wenn die Spannung bei 45Ah schon soweit abgefallen ist, dass ich sie schon dann aufladen muss!?!

U=Q/C gilt hier nicht? Auch nicht als Näherung?

Zitat:

@digerdiga schrieb am 15. Mai 2017 um 21:33:28 Uhr:

 

Zu deinem Beispiel: 50Ah ist ja sowas wie eine Ladungsmenge. 540A EN bedeutet dann, dass ich 540A*30s=4.5Ah an Ladung entnehme und dann noch 7.5V an den Klemmen habe. Das habe ich jedenfalls im Netz gefunden. Ist das unbahängig von der Nennspannung oder womit wird da gerechnet? Nicht jede Batterie hat 14.4V (jedenfalls hat meine soviel) oder? Warum sinkt die Spannung fast auf die Hälfte ab. Selbst wenn der Innenwiderstand um deinen Faktor 5 ansteigt (von 5mOhm auf 25), dann ist doch an den Klemmen beim Spannungsmessen ein "unendlicher" Widerstand und ich müsste trotzdem noch die 14.4V messen. Es ist also nicht so, dass die Hälfte am Innenwiderstand abfällt. Wenn ich mir die Batterie als Kapazität vorstelle, dann nimmt die Spannung ja entsprechend seiner Ladung ab U=Q/C. Allerdings ist mit 50-4.5=45.5Ah die Batterie ja noch quasi voll. Also warum ist sie dann trotzdem mit der Spannung soweit abgefallen?

Die Ruhespannung einer vollen Batterie ist ca. 12,8V.

Die Kaltstartleistung wird bei, waren glaub ich, -18° gemessen. Da steigt der Innenwiderstand gegenüber höherer Temperatur.

Wenn der Innenwiderstand bei -18° (volle Batterie) auf z.B. 0,01 Ohm = 10mOhm steigt, bei 540A EN = 5,4V Abfall = 12,8V - 5,4V = 7,4V

10% weniger Kapazität gegenüber Voll machen 0,1-0,2V weniger Ruhespannung. So genau läßt sich das nicht sagen.

Edit: eigentlich geht es nicht um Kapazität sondern um Innenwiderstand. Starten verbraucht weniger als 0,5Ah. Die Batterie muss nur ausreichend Strom bei genug Spannung liefern.

Habe den Einfluss der Temperatur auch schon selbst gemessen. Interessant ist, das der Innenwiderstand nicht linear mit Abfall der Temperatur zunimmt.

Vergleich2
Themenstarteram 15. Mai 2017 um 22:14

In deiner Tabelle ist der Strom ja ~470A nach 8 Sekunden Last. Was war er denn initial? Warum betrachtest du genau 8s?

Wieviel Spannung brauch ich denn für einen Start? Oder ist nicht die Leistung im Endeffekt entscheidend um zu zünden, sprich U*I und ich versuche beides zu maximieren?

Geht der Prozess "zünden" überhaupt durch Funkenübersprung vonstatten oder wird das rein mit Wärme sprich erhitzen erreicht?

Achja: deine obige Rechnung liefert aber nur den Volt Wert unter Last wie beim zünden. Der Herr aus der Werkstatt hat aber sicherlich irgendwie mit einem Voltmeter gemessen oder nicht und das müsste doch die 12.8 bzw. 14.4 anzeigen oder?

Es geht doch nur darum dass die Batterie den Anlasser mit ausreichend Strom/Spannung versorgt.

Der Anlaufstrom vom Anlasser liegt für wenige Millisekunden bei weit über 600A (je nach Motorgröße und Temperatur), mit Multimeter nicht messbar weil die zu träge sind. Die Spannung fällt auf unter 8V.

Schnelltest der Batterie: je nach verwendetem Meßgerät werden die Daten in Ampere/Volt oder in % angezeigt....

Einfaches Gerät für "privat" https://www.youtube.com/watch?v=zy_BmrMQs2Y

Zu den 8s: ich nutze Nass-Blei-Batterien im Modellflug-Wettbewerb zum Antrieb einer E-Winde (Anlassermotor).

Die Einsatzzeit beträgt eben ca. 8s pro Start, bis ca. 400A. Die Batterien werden regelmäßig auf ihr Leistung mit einem Lastwiderstand geprüft.

Zitat:

@digerdiga schrieb am 15. Mai 2017 um 21:33:28 Uhr:

Danke euch. Schadet das der Batterie denn wenn sie so tief entladen ist, dass der Wagen nicht mehr startet oder reicht es auch, dass die Batterie dann zeitnah aufgeladen wird?

Zu deinem Beispiel: 50Ah ist ja sowas wie eine Ladungsmenge. 540A EN bedeutet dann, dass ich 540A*30s=4.5Ah an Ladung entnehme und dann noch 7.5V an den Klemmen habe. Das habe ich jedenfalls im Netz gefunden. Ist das unbahängig von der Nennspannung oder womit wird da gerechnet? Nicht jede Batterie hat 14.4V (jedenfalls hat meine soviel) oder? Warum sinkt die Spannung fast auf die Hälfte ab. Selbst wenn der Innenwiderstand um deinen Faktor 5 ansteigt (von 5mOhm auf 25), dann ist doch an den Klemmen beim Spannungsmessen ein "unendlicher" Widerstand und ich müsste trotzdem noch die 14.4V messen. Es ist also nicht so, dass die Hälfte am Innenwiderstand abfällt. Wenn ich mir die Batterie als Kapazität vorstelle, dann nimmt die Spannung ja entsprechend seiner Ladung ab U=Q/C. Allerdings ist mit 50-4.5=45.5Ah die Batterie ja noch quasi voll. Also warum ist sie dann trotzdem mit der Spannung soweit abgefallen?

Du solltest mal die Leerlaufspannung, die Ladespannung und die Spannung unter Last unterscheiden.

keine 6-zellige Bleibatterie hat normalerweise eine Leerlaufspannung von 14,4V.

14,4V ist lediglich eine der üblichen Ladeschlussspannungen von Ladegeräten bzw. Lichtmaschinen.

Lade ein übliche 12V-Starter-Batterie auf, dann hat sie einige Zeit nach der Ladung z.B. 12,8V Leerlaufspannung.

dann belaste sie eine kurze Zeit etwas: z.B. 10 Minuten mit 5A (Scheinwerferlampe).

Dann wartest du 1 Stunde und misst die Leerlaufspannung an den Polen.

dann belastest du die Batterie für 20 sec stark (z.B. mit 200A (ein durchaus üblicher, mittlerer Starterstrom).

(Dabei hast du der Batterie übrigens nicht 200A X 20/3600 = 1,11Ah entnommen, sondern ca das 1,5fache (s. Peukereffekt))

danach wartest du wieder eine Stunde und liest dann die Leerlaufspannung ab.

Diese wird dann kaum unter dem Wert liegen, wie 1 Stunde nach der geringen Belastung.

Den Innenwiderstand bestimmt man übrigens häufig in ähnlicher Weise:

Zuerst wird Spannung und Strom unter geringer kurzzeitiger Last gemessen und dann werden Spannung und Strom unter größerer kurzzeitiger Last gemessen.

Die Differenzlastspannung wird dann durch die Stromdifferenz geteilt.

 

Themenstarteram 17. Mai 2017 um 19:37

In deiner letzten Rechnung nimmst du die Spannung unter kurzzeitiger geringer Last. Ist das die gleiche wie die Leerlaufspannung? Weil: Leerlaufspannung - Spannung unter größerer Last = Spannungsabfall am Innenwiderstand, oder?

Eine andere Frage die ich noch habe: Wie tief darf die Batterie denn maximal entladen sein, so dass man zeitnah aufladen sollte? (siehe Provaider's Kommentar)

Der Begriff Leerlaufspannung ist falsch: Ruhespannung (keine Last)

U=R*I

Beispiel: 600A * 0,01Ohm (Innenwiderstand, Kabel, Anschlusswiderstand - die Klemme) = 6V Spannungsabfall gegenüber Ruhespannung)

Bleibatterien lieben es Voll geladen zu sein. Je öfters nicht voll, je niedriger der Ladezustand, umso schneller altern diese. So gesehen würde sich die Batterie freuen täglich auf Voll geladen zu werden. Das Auto schafft das meist wegen zu kurzer Fahrzeit nicht bzw. das Lademanagement vom Auto hat was dagegen Voll zu laden.

Wer lädt überhaupt manuell?

Je nach Fahrprofil und Auto kann die Batterie eben zwischen 2 oder 10 Jahre halten...

Zitat:

@digerdiga schrieb am 17. Mai 2017 um 21:37:50 Uhr:

In deiner letzten Rechnung nimmst du die Spannung unter kurzzeitiger geringer Last. Ist das die gleiche wie die Leerlaufspannung? Weil: Leerlaufspannung - Spannung unter größerer Last = Spannungsabfall am Innenwiderstand, oder?

Eine andere Frage die ich noch habe: Wie tief darf die Batterie denn maximal entladen sein, so dass man zeitnah aufladen sollte? (siehe Provaider's Kommentar)

"Leerlaufspannung" war von mir unglücklich aus gedrückt, "Ruhespannung", so wie @trebor es schon schrieb, ist eindeutig.

Da die Ruhespannung recht unterschiedlich sein kann, nimmt man als Ausgangswert eine Spannung unter geringer Belastung, denn sonst kommt bei der Berechnung häufig ein zu hoher Innenwiderstand dabei heraus.

Beispiel:

AGM- und Gel-Batterien haben auch Stunden nach der Ladung manchmal noch eine Ruhespannung von 13V und mehr.

Wenn ich da eine Batterie-Größe von ca 70Ah nehme, die Batterie mit einer Scheinwerferlampe belaste (5A) geht die Spannung sehr schnell auf 12,8V zurück.

Der berechnete Innenwiderstand wäre dann: (13,0 -12,8V) / 5A = 40mOhm.

Eine AGM-Batterie dieser Größe hat real aber, im guten Zustand, einen 5 - 10 mal geringeren Innenwiderstand.

 

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Eine Batterie sollte man immer möglichst umgehend wleder vollladen. (was bei aktuellen Autos leider oftmals nicht mehr der Fall ist)

Je länger sie teilentladen bleibt, desto schlechter und je tiefer sie entladen ist, desto schlechter.

Das gilt auch für AGM und Gel, nur sind die diesbezüglich etwas resistenter, als gewöhnliche Starterbatterien mit ungebundener Säure.

Themenstarteram 18. Mai 2017 um 13:26

@navec: Danke für das Beispiel. Dinge aus der Praxis die man in der Theorie dann so nicht direkt berücksichtigen würde. Sprich dass eine 12.8V Batterie nach dem Laden plötzlich doch ein bisschen mehr Spannung an den Klemmen hat.

Was kostet eigentlich eine Batterieladestation? Oder ist es billiger die Batterie in der Werkstatt aufladen zu lassen?

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