Was ist eine Autobatterie?
Eine Autobatterie ist ein Gerät, das zur Stromversorgung elektrischer Komponenten wie Blinker, Scheinwerfer, Navigationssystem und Innenbeleuchtung des Fahrzeugs dient.
Sie versorgt das Auto als Speicherbatterie im Auto mit Strom. Für den Betrieb des Automotors ist die Verbrennung von Kraftstoff erforderlich, und moderne Autos verfügen über ein System, bei dem der Motor durch einen Motor, den so genannten Zellenmotor, gestartet wird.
Eine Zündkerze ist erforderlich, um den in den Motor eingespritzten Kraftstoff zu zünden, so dass der Motor ohne Strom für diese Teile nicht gestartet werden kann.
Darüber hinaus wird das Fahrzeug ständig mit Strom versorgt, auch wenn der Motor nicht läuft, da er zur Aufrechterhaltung von Informationen im Bordcomputer (ECU) und zur Aktivierung des Sicherheitssystems verwendet wird. Die Batterie ist das am stärksten belastete Bauteil im Auto und reagiert empfindlich auf Temperaturschwankungen, weshalb sie häufig überprüft und gewartet werden muss.
Anwendungen von Autobatterien
Die Autobatterie versorgt das Auto mit Strom und wird für die Versorgung aller elektrischen Geräte im Auto verwendet, während sie gleichzeitig als Speicherbatterie immer wieder aufgeladen und entladen wird.
Das Aufladen der Autobatterie erfolgt hauptsächlich während des Fahrens des Fahrzeugs. Das Fahrzeug fährt mit Strom, der von der Lichtmaschine, einem über einen Riemen mit dem Motor verbundenen Generator usw. erzeugt wird, und der überschüssige Strom wird in die Autobatterie geladen.
Die Autobatterie nutzt den Strom im Leerlauf, wenn die Motordrehzahl niedrig ist und die Lichtmaschine nur wenig Strom erzeugt, und wenn der Zellmotor zum Anlassen des Motors eingeschaltet wird.
Sie wird auch verwendet, wenn der Motor nicht läuft, z. B. beim Öffnen und Schließen der Türen mit dem Transponderschlüssel oder beim Aktivieren des Sicherheitssystems nach dem Aussteigen aus dem Fahrzeug. Wenn die Autobatterie entladen ist, kann sie keinen Strom mehr liefern, so dass die Türen nicht mit dem Transponderschlüssel entriegelt werden können oder der Motor nicht anspringt.
Funktionsweise der Autobatterie
Das Prinzip der Autobatterie beruht auf einer Redoxreaktion zwischen dem Plus- und Minuspol der Batterie zur Stromgewinnung. Die Autobatterie enthält zwei Elektroden und Batteriesäure. Die Elektroden bestehen hauptsächlich aus Bleidioxid oder Blei, während die Batterieflüssigkeit aus verdünnter Schwefelsäure besteht.
Bei der Redoxreaktion der Autobatterie beginnt die Entladung, wenn die als Batteriesäure verwendete verdünnte Schwefelsäure in Wasserstoff- und Sulfationen ionisiert.
Wenn die Leiter der Autobatterie mit den Sulfat-Ionen an der negativen Elektrode und den Wasserstoff-Ionen an der positiven Elektrode verbunden werden, wandern die Sulfat-Ionen der negativen Elektrode über die Leiter zur positiven Elektrode und gehen dort eine chemische Reaktion mit den Wasserstoff-Ionen ein. Dabei werden Elektronen freigesetzt und es entsteht Strom. Diese Redoxreaktion findet bei sinkenden Temperaturen weniger wahrscheinlich statt, so dass in kalten Umgebungen besondere Vorsicht geboten ist.
Da es sich bei der Autobatterie um eine wiederaufladbare Batterie handelt, kann sie auch durch die umgekehrte chemische Reaktion wieder aufgeladen werden, die oben beschrieben wurde. Durch wiederholtes Entladen und Wiederaufladen kann die Batterie die verschiedenen elektrischen Komponenten des Fahrzeugs über einen langen Zeitraum mit Strom versorgen.
Bei voller Ladung entstehen in der Autobatterie Sauerstoff und Wasserstoff, wodurch sich die Batterieflüssigkeit erschöpft. Je länger eine Autobatterie genutzt wird und je mehr sie sich dem Ende ihrer Lebensdauer nähert, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie voll aufgeladen wird und die Batterieflüssigkeit verdampft, weshalb sie regelmäßig überprüft und nachgefüllt werden sollte.
Die Lebensdauer einer Autobatterie ist zwar von Produkt zu Produkt unterschiedlich, beträgt aber in der Regel zwei bis drei Jahre, so dass Vorsicht geboten ist, um Unfälle und Probleme zu vermeiden.
Arten von Autobatterien
Es gibt die folgenden Arten von Autobatterien:
- Offenzellige Batterien
- Wartungsfreie Batterien
- Fahrzeugbatterien mit Leerlaufabschaltung
- Trockenbatterien
- Lithium-Ionen-Batterien
1. offenzellige Batterie
Blei-Säure-Batterien sind der gängigste Typ von Autobatterien und preisgünstig, müssen aber bei jeder Benutzung mit Batterieflüssigkeit aufgefüllt werden, da die interne Batterieflüssigkeit durch die Spezifikation verbraucht werden kann.
2. Wartungsfreie Batterien
Wie der Name schon sagt, benötigen wartungsfreie Batterien keine Wartung. Im Vergleich zu Batterien mit offenem Deckel sind diese Batterien luftdicht, was bedeutet, dass die Batterieflüssigkeit praktisch unvermindert bleibt und nicht nachgefüllt werden muss. Diese Batterien werden in importierten und leistungsstarken Fahrzeugen verwendet und haben sich in den letzten Jahren als Autobatterien durchgesetzt.
3. Batterien für Fahrzeuge mit Leerlaufabschaltung
Da immer mehr Fahrzeuge mit einer Leerlauf-Stopp-Funktion ausgestattet sind, hat die Nutzungshäufigkeit des Zellmotors, der von allen elektrischen Komponenten des Fahrzeugs am meisten Strom verbraucht, drastisch zugenommen. Diese Batterien zeichnen sich durch eine hohe Kapazität und eine verbesserte Ladeleistung aus, wodurch die Aufladezeit verkürzt wird, doch ihr hoher Preis ist ein Nachteil.
4. Trockenbatterien
Trockenbatterien zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie extrem leicht sind. Der Aufbau einer Trockenbatterie ist so, dass die Elektroden in die Batterieflüssigkeit eingetaucht sind, während bei einer normalen Batterie die Elektroden mit Batterieflüssigkeit gefüllt sind, so dass die Batterieflüssigkeit in die Elektroden eindringt, was zu einem sehr geringen Volumen und keiner Flüssigkeit führt, was sie sehr leicht macht. Sie werden hauptsächlich in Rennwagen usw. verwendet. Der Nachteil ist, dass sie sehr teuer sind.
5. Lithium-Ionen-Batterien
Dies sind Autobatterien mit der gleichen Struktur wie die Lithium-Ionen-Batterien, die in Smartphones usw. verwendet werden. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien, wie z. B. Batterien mit offenem Verschluß, sind sie leichter und enthalten keine Batterieflüssigkeit, so daß keine Entzündungsgefahr besteht und sie sehr sicher sind. Der Preis ist hoch, aber die Kosteneffizienz ist hoch.