Die meisten aller Bleibatterien werden im Auto als Starterbatterie eingesetzt. Wobei der Name Starterbatterie bei modernen Autos nicht mehr ausreicht, werden doch die Batterien nicht nur zum Starten verwendet, denn sonst würde eine Batterie mit geringerer Ladekapazität völlig ausreichen. Mittlerweile sind im Fahrzeug so viele Verbraucher an der Batterie angeschlossen, dass man eher von einer Batterie für das Bordnetz als von einer Starterbatterie sprechen kann.
Trotzdem muss die Batterie für das Starten wie eine Hochstrombatterie ausgelegt sein, andererseits einen guten Floatbetrieb gewährleisten. Deshalb sind die meisten Autobatterien nicht zyklenfest und sollten auch nicht im Kleinstkraftwerk verwendet werden, da dort die Lebensdauer zu kurz wäre.
Weiter wird bei der Autobatterie der Selbstentladung wenig Rechnung getragen. Darum kann man Autobatterien nicht lange lagern, wenn die Säure bereits eingefüllt wurde. Auch deshalb macht der Einsatz im Kleinstkraftwerk wenig Sinn, weil die Selbstentladung auch immer ein Verlust darstellt. Bei den meisten Kleinstkraftwerken im Inselbetrieb muss mit der Energie sehr haushälterisch umgegangen werden.
Bei der Starterbatterie ist die Kapazität nicht so entscheidend. Wichtige Grösse bei der Autobatterie ist der der Kaltstartstrom, angegeben in Ampere [A].
ACHTUNG! Dem Kaltstartstrom liegen unterschiedliche Normen zugrunde. Zusammen mit dem Stromwert sollte immer auch die Norm beachtet werden.
Kälteprüfstromvergleich für Starterbatterien
nach unterschiedlichen Normen
(Kaltstartstrom ist ein Massstab für die Startfähigkeit einer Batterie bei tiefen Temperaturen von -18°C)
1. DIN (Deutsches Institut für Normung 43 539 Teil 2)
Test wird bei -18°C durchgeführt. Die vollgeladene Batterie wird mit Kälteprüfstrom (Icc) bis 6 Volt entladen.
Die Spannung soll nach 30 Sekunden noch mindestens 9.0 V (U30 = 9.0 V) und die Zeit bis zur Erreichung von 6 V noch mindestens 150 Sekunden (t6v > 150 sec.) betragen.
2. SAE (Amerikanische Norm)
Der Test wird bei -18°C durchgeführt. Die Entladezeit mit dem Kälteprüfstrom bis 7.2 V soll mindestens 30 Sekunden betragen.
Umrechnungsformel: SAE =
DIN
x 3 + 40
2
3. IEC (International Electrotechnical Commission) 95-1
Der Test wird bei -18°C durchgeführt. Bei einer Entladung mit dem Kälteprüfstrom (Icc) soll die Spannung nach 60 Sekunden noch mindestens 8.4 V betragen.
Umrechnungsformel: IEC =
DIN
0.85
Reservekapazität der Autobatterie
Die Reservekapazität ist die Kapazitätsreserve, die die Batterie in Minuten bei Ausfall der Lichtmaschine liefern kann, bis eventuell die nächste Werkstatt erreicht wird. Sie ist jedoch von den Verbrauchern im Auto abhängig. IEC sieht folgenden Test vor:
Entladung mit 25 A bis zu einer Schlussspannung von 10.5 V bei einer Temperatur von 27°C.
Gemessene Zeit in Minuten = Reservekapazität
4. EN (Europa-Norm) 60095-1
Test wird bei -18°C durchgeführt. Die Entladezeit soll nach einer Entladung mit dem Kälteprüfstrom
Icc bei einer Schlussspannung von 7.5 V mindestens noch 10 Sekunden betragen.
Ausserdem muss die Batterie noch 2 weitere Anforderungen erfüllen. Die Zeit bis 6 V Schlussspannung soll betragen:
Nach C1:t6v = 90 Sekunden
Nach C2:t6v = 150 Sekunden
Im Gegensatz zur Kapazität lässt sich der Kaltstartstrom bei der Autobatterie mit dem entsprechenden Messgerät in sehr kurzer Zeit messen. Der Garagist kann, wenn die Daten der Starter-Batterie bekannt sind, sofort sagen, ob die Batterie noch in Ordnung ist.
Anmerkung: Bezüglich der Kapazität der Zyklen Batterie geht das leider nicht so schnell. Hier hilft nur ein komplettes Laden und anschliessedes Entladen, z.B. mit einem Kapazitätstestgerät.
Auf was soll beim Kauf einer Starterbatterie geachtet werden:
Der Kaltstartstrom [A oder CA] sollte so gross sein wie bei der bereits eingesetzten Autobatterie. Dabei auf die unterschiedlichen Normen (EN, SAE, IEC, DIN) achten.
Die Nennkapazität [Ah] sollte nicht strak von dem Wert der eingesetzten Starterbatterie abweichen.
Die Anschlusspole können z.B. bei asiatischen oder amerikanischen Autos von den üblichen konischen Polen abweiche.
Die Polanordnung muss beachtet werden, sonst sind unter Umständen die Anschlusskabel zu kurz. Es werden z.T. identische Batterien angeboten, bei welchen der Plus-Pol rechts anstelle links ist.
Ganz wichtig sind die Abmasse, damit die Batterie auch in den Einbauraum passt.
Oft wird die Batterie an der Bodenleiste befestigt. Wenn diese fehlt oder falsch ist, kann die Batterie nicht richtig befestigt werden.
Technologien der Starterbatterie
Flüssigbatterie (Säurebatterie)
Starterbatterien werden meistens noch als wartungsfreie Flüssigbatterie eingesetzt. D.h. die Batterie ist aufgebaut wie eine offene Bleibatterie mit Schwefelsäure/Wasser als Elektrolyt.
Abgedichtet ist die Batterie mit Labyrinth Dichtungen welche verhindern, dass Flüssigkeit beim Abkippen auslaufen kann. Trotzdem können Gase ungehindert entweichen. Oftmals ist zu diesem Zweck ein Anschluss für ein Schläuchen vorgesehen.
AGM-Batterie
Neuere Start/Stopp-Automatik an den Autos verlangt auch nach stärkeren und robusteren Batterien. Deshalb findet man auch öfters AGM-Starterbatterien (Vlies-Autobatterien). Diese sind einiges zyklenfester als die klassischen Autobatterien.
AGM steht für Acid-Glas-Mate und bedeutet, dass das Elektrolyt der Autobatterie in einer Glasfasermatte aufgesogen ist. Meistens wird auch etwas Kieselsäure beigegeben, um das Elektrolyt in der Glasfasermatte zu stabilisieren.
Spiralzellen-Batterie
OptimaDie Rundzellen- oder Wickelzellenbatterie ist eine Spezialform der AGM-Batterie. Durch das Aufwickeln der Zellen ergibt sich eine Stabilität, sodass der Kalziumanteil im Blei massiv reduziert werden kann. Dies führt zu geringeren Innenwiederständen was die Strombelastbarkeit erhöht.
So können bei gleicher Kapazität (und Gewicht) erheblich grössere CA-Werte erreicht werden.
Dieser Batterietyp gilt allgemein auch als vibrationsfester als herkömmliche Blei-Säure-Batterien.
EFB-Starterbatterie
Die EFB (Enhanced Flooded Batterie) wird vor allem bei Fahrzeugen mit Start/Stopp-Automatik eingesetzt. Sie ist eine verstärkte konventionelle Säurebatterie. Durch spezielle Zusätze und der Verwendung eines Polyester Scheiders erfährt die Aktivmasse zusätzlich Halt. Die Batterie erreicht dadurch eine verbesserte Zyklenfestigkeit und ist extrem rüttelfest. Die Firma ctek hat für diese Batterie wie auch für die AGM-Batterie in Start/Stopp-Fahrzeugen speziell dafür das Ladegerät CT5 Start/Stop auf den Markt gebracht.
Li-Ion-Starterbatterien
Wenn das Gewicht eine entscheidende Rolle spielt (Rennbereich) werden auch Li-Ion-Batterien eingesetzt. Diese sind jedoch noch mit Vorsicht zu behandeln. Im Gegensatz zu den Li-Ion-Systemen im Zyklenbetrieb (Elektrofahrzeuge, Verbraucherbatterie im Wohnmobil und Schiff) verfügen die Li-Ion Starterbatterien selten über ein Batteriemanagementsystem, welches die Zellen überwacht und die Ladung ausgleicht.
Die Eigenschaften der Li-Ion-Batterien wie grosse Stromfestigkeit und wenig Gewicht sprechen schon für den Einsatz als Starterbatterie. Früher oder später wird sich dieser Batterietyp mit entsprechender Elektronik auch als Autobatterie durchsetzen. Bei den Start-Boostern ist dies bereits der Fall
Eine Starterbatterie mit Li-Ion-Zellen benötigt für dieselbe Startleistung verglichen mit einer herkömmlichen Autobatterie eine bedeutend geringere Kapazität. Da aber im Auto auch viele andere Verbraucher von der Starterbatterie betrieben werden muss auch die Kapazität beachtet werden.
Weitere Informationen über das Laden von Batterien finden Sie auch unter: https://www.hoeisi.ch/batterieladen.htm