Autobatterien und ihre Unterschiede:
Es gibt eine Vielzahl an unterschiedlichen Autobatterien, die besser oder schlechter für Ihr Fahrzeug geeignet sind. Nennen Sie ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor Ihr Eigen, handelt es sich bei der Batterie ausnahmslos um einen Akku, der mit als Elektrolyt Säure enthält. Blei-Akkus werden grob in 6 weitere „Unterarten“ unterschieden. Die Unterarten teilen sich dann weiter in eine unübersichtliche Zahl von innovativen Neuheiten, bei denen noch nicht sicher ist, ob sie sich in Zukunft durchsetzen werden, oder nicht. Lediglich bei Elektrofahrzeugen und Hybriden spricht man von Traktionsbatterien.
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Bleiakkumulatoren
Eine Batterie – viele Namen
Eine herkömmliche Autobatterie wird auch als Bleiakkumulator bezeichnet. Dabei bestehen die Elektroden des Blei-Akkus aus Blei bzw. Bleidioxid. Das Elektrolyt im Inneren des Gehäuses setzt sich aus stark ätzender Schwefelsäure zusammen. Deshalb sprechen manche auch von einem Blei-Säure-Akku. Da sich das Elektrolyt als flüssige Säure im Gehäuse befindet, kann man den Akku auch als Nass-Bleiakkumulator betiteln.
Blei-Säure-Starterbatterien erreichen eine Lebensdauer vier, manchmal bis zu fünf, Jahren. Wenn Korrosion und Sulfatierung (Kristallwachstum) das Ruder übernehmen, schwächt das die Lebensdauer Ihrer Autobatterie, verliert kontinuierlich an Leistung und verabschiedet sich in die ewigen Jagdgründe. Zur Wartung sollte sie deshalb regelmäßig gereinigt und die Pole mit Polfett (Kein Lithiumfett!) eingelassen werden.
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Blei-Akkus: Vor- und Nachteile:
- Eine Tiefentladung ist der Tod eines Blei-Akkus.
- Weist Ihr Akku weniger als 20 % Energie auf, muss sie mit einem entsprechenden Ladegerät geladen werden.
- Nass-Akkus ausnahmslos stehend bedienen! Andernfalls besteht das Risiko, dass gefährliche Säure aus kleinsten Ritzen austreten kann!
- Entfernen Sie Verunreinigungen immer sofort. Sogar feuchter Staub kann zu einer Spontanentladung führen.
- Legen Sie sich ein gutes Ladegerät zu, das genügend Ladestrom zur Verfügung stellt, um die Spannung im Bedarsfall aufbauen und halten zu können.
Blei-Akkumulatoren von A bis Z:
- 1. A wie AGM-Akkus (Absorbent Glass Mat, Synonym: Blei-Vlies-Akku)
- 2. B wie Blei-Gel-Akku (SL-Akku)
- 3. E wie EFB / AFB
- 4. G wie Geschlossene Blei-Akkus (wartungsarm)
- 5. wie Offene Blei-Akkus
- 6. V wie Verschlossene Blei-Akkus (wartungsfrei)
A wie AGM-Akkus (Absorbent Glass Mat, Synonym: Blei-Vlies-Akku)
Beim AGM-Akku handelt es sich um eine technologische Weiterentwicklung der gewöhnlichen Blei-Säure-Batterie. Aufgrund seiner verbesserten Eigenschaften und der Power, die zur Lieferung von mehr Startstrom führt, setzen Bootseigentümer heute gerne AGM-Akkus als Starterbatterie für ihr Boot ein. Der AGM-Akku ist vollkommen verschlossen und dadurch wartungsfrei. Ein Säureaustritt ist praktisch unmöglich. AGM-Akkus werden auch als Blei-Vlies-Akkus bezeichnet, da sich die gefährliche Säure in einem Vlies im Inneren der Batterie befindet. Ökologisch betrachtet ist der AGM-Akku wohl derjenige, der möglicherweise der offizielle Nachfolger der gewöhnlichen Blei-Säure-Batterie werden könnte. Aufgrund der vielen Vorteile steigt der Marktanteil von Blei-Vlies-Akkus kontinuierlich an. Das betrifft vor allem Benutzer von Elektrofahrzeugen.
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B wie Blei-Gel-Akku (SL-Akku)
Wie der AGM-Akku sind auch die wartungsfreien Blei-Gel-Akkumulatoren Weiterentwicklungen des klassischen Blei-Akkus. Blei-Gel-Akkus finden überall dort Einsatz, wo auch die Nasszelle genutzt wird. Während sich die Säure im herkömmlichen Blei-Akku in flüssiger Form im Gehäuse befindet, bindet sich die Schwefelsäure im Blei-Gel-Akku mit Kieselsäure und ändert ihre Form von flüssig in gelförmig. Praktisch ist das für alle, die ihre Akkus aufgrund konstruktionsbedingter Gegebenheiten in liegendem oder schrägem Zustand bedienen müssen. Blei-Gel-Akkus werden kontinuierlich technologischen Verbesserungen unterzogen. Sie hat zwar gute Chancen, in absehbarer Zeit die herkömmliche Nasszelle zu ersetzen, ist aber derzeit für den AGM-Akku keine starke Konkurrenz. Was die Power des AGM-Akkus betrifft, liefert er dieselbe Spannung die gewöhnliche Nass-Zelle. Für die Benutzung in Verbrennungsfahrzeuge wird nicht gerne auf den Blei-Gel-Akku zurückgegriffen und findet daher eher in Elektroautos oder Rollstühlen Verwendung.
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E wie EFB / AFB
Für Fahrzeuge mit Start-Stopp-Automatik wurden EFB (Enhanced Flooded Battery) / AFB (Advanced Flooded Battery) Akkus konzipiert. Der herkömmliche Blei-Säure-Akku wird hier mit Polyestergewebe ausgelegt und hilft aufgrund seiner verbesserten Eigenschaften mit, Sulfatbildung zu reduzieren, die Ladungsaufnahme zu verbessern und eine erhöhte thermische Stabilität zu sichern. Der EFB- oder AFB-Akku ist somit auch für die kalten Wintertage oder die nächste Hitzewelle eine gute Alternative. Diese innovative Technologie wird gerne im Kleinwagen eingesetzt. Obwohl man Batterien nicht gesammelt kaufen und lagern soll, ist der EFB-Akku mit einer verbesserten Lagerfähigkeit gegenüber anderen Autobatterien gesegnet, was vor allem den saisonalen Benutzern von Fahrzeugen entgegenkommt. EFB/AFB-Akkus werden heut aufgrund seiner erhöhten Sicherheit oft in Geländefahrzeugen, Booten, Baggern und Traktoren eingesetzt.
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G wie Geschlossene Blei-Akkus (Wartungsarme Autobatterien)
Der geschlossene Blei-Akku oder die wartungsarme Autobatterie ist eine häufig eingesetzte Technologie der Neuzeit. Die Entstehung von giftigen Gasen durch die Säureflüssigkeit wird verhindert. Um Wassergas (Knallgas) entweichen zu lassen, ist lediglich eine kleine Öffnung an den Verschraubungen vorhangen.
O wie Offene Blei-Akkus
Der offene Blei-Akku ist die klassische, althergebrachte Starterbatterie, die man in alten Fahrzeugen noch vorfindet. In neuen Modellen hingegen ist er fast nicht mehr anzutreffen. Einen Vorteil hat diese Batterie jedoch trotzdem: Eine Überladung ist durch die Möglichkeit des Flüssigkeitsverlust-Ausgleichs mit destilliertem Wasser weniger kritisch für die Autobatterie. Wartungsarme und wartungsfreie Autobatterien haben keine solche Öffnung und können nicht mehr mit destilliertem Wasser befüllt werden.
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V wie Verschlossene Blei-Akkus (Wartungsfreie Autobatterien)
Die Rekombinationsbatterie oder der geschlossene Blei-Akku, zu der beispielsweise der VRLA-Akkumulator gehört, ist eine hermetisch verschlossene Batterie. Das macht das Hantieren zur sicheren und sauberen Sache. Säureaustritt und Wasserverlust ist ein Ding der Unmöglichkeit. Verschlossene Bleiakkumulatoren werden mit einem elektronisch gesteuerten Ladegerät aufgeladen, das den Ladestrom sowie die Ladespannung dynamisch steuern kann.
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Sie können Ihre Autobatterie auch selbst wechseln. Mehr dazu in der Anleitung „Autobatterie wechseln“.
Traktionsbatterien
Der Antrieb eines Elektrofahrzeuges geschieht über die leistungsstarke Traktionsbatterie. Die Baugrößen sind derzeit noch nicht standardisiert. Dieses Akkumulatorsystem kann kontinuierlich elektrische Energie in das Elektrofahrzeug einschleusen und übersteht eine Unzahl an Lade-Entlade-Zyklen.
Im Vergleich zur herkömmlichen Starterbatterie (12 V / 24 V, bis zu 80 Ah) bietet die Traktionsbatterie eine Spannung von 24 V bis 96 V und eine elektrische Ladekapazität von bis über 1000 Ah. Dabei hält sie fast ewig. Mit ihr hat der Eigentümer die kommenden sieben bis zehn Jahre Ruhe mit dem Neukauf des Verschleißteils. Nach einem langen Leben kann der Batterie noch ein „Second Life“ eingehaucht werden, um die Energieeffizienz nochmals zu steigern. Dafür wurde beispielsweise eine Studie „Second-Life-Konzepte für Lithium-Ionen-Batterien aus Elektrofahrzeugen“ von der Bundesregierung herausgegeben.
Arten von Traktionsbatterien
Blei-Traktionsakkus: Die derzeit am Häufigsten eingesetzte Traktionsbatterie wird auf Basis eines Blei-Akkus hergestellt, bei welcher die Energiedichte erhöht und die Zyklenfestigkeit optimiert wurde.
Nickel-Cadmium-Traktionsakkus: Traktionsbatterien auf Nickel-Cadmium-Basis sind langlebig und robust. Die Nasszellen werden in Europa hauptsächlich von der Firma SAFT gefertigt und kommen in Elektrofahrzeugen zum Einsatz. Zukünftig könnte diese Technologie aufgrund des Gehaltes an giftigem Cadmium den Anschluss verlieren. Schon heute werden sie von Lithium-Akkus zunehmend verdrängt.
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Nickel-Metallhydrid-Traktionsakkus: General Motors setzte schon lange diese Traktionsakkumulatoren erfolgreich in diversen Geräten ein. Die Herstellung von Zellen mit hohen Kapazitäten wurde aufgrund eines patentrechtlichen Streits verhindert. Die Akkus mit einer Lebensdauer von über 10 Jahren werden heute in Elektrogeräten eingesetzt, Ladegeräte sind dafür jedoch nur schwer zu bekommen.
Thermal-Traktionsakkus: Aufgrund seiner uneingeschränkten Wintertauglichkeit ist der Thermal-Traktionsakku (z.B. der Zebra-Akku) für den Dauereinsatz von Geräten besonders empfehlenswert. Umgebungstemperaturen jeglicher Art haben auf ihn keinen Einfluss. Auch in Sachen Betriebssicherheit hat er die Nase vorne. Bei Ausfall einer Zelle, wird zwar die Leistung verringert, der Betrieb des Geräts kann jedoch weitergeführt werden.
Lithium-Ionen-Akku: Die Batterie wird auf Basis von Lithium-Verbindungen hergestellt. Sie reagieren auf Tiefentladung und Überladung empfindlich. Der Lithium-Ionen-Akku wird derzeit beispielsweise im VW E-Up!, Tesla Modell S, BMW i3 und im Nissan Leaf eingesetzt.
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Lithium-Polymer-Akku: Eine derzeit noch kostspielige Weiterentwicklung des Lithium-Ionen-Akkus, bei der das Elektrolyt in polymerer Gel- (Kunststoff), und nicht mehr in flüssiger Form vorliegt. Die Sicherheit des Akkus konnte zwar bereits verbessert werden, trotzdem ist noch immer Vorsicht geboten: Der Akku kann sich bei Überladung aufblähen und entzünden. Deshalb muss für die Beladung unbedingt ein eigens dafür konstruiertes Li-Akku-Ladegerät (I/U-Verfahren) verwendet werden.
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Es bleibt abzuwarten, in welche Richtung es in Zukunft bei Traktionsbatterien gehen wird. Hier ein kleiner Vorgeschmack:
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