1.2. Batterie
Vorweg
eines zur Terminologie: Der Begriff Batterie umfasst Primär- (nicht aufladbare)
und
Sekundär-
(aufladbare) Batterien. Aufladbare Batterien werden auch als Akkumulatoren
bezeichnet.
Statt
des genaueren Begriffs Akkumulator soll es aber hier bei der gängigeren
Bezeichnung Batterie
bleiben.
Kenngrößen
jeder Batterie sind die Nennspannung (in Volt) und die Nennkapazität (in
Ampere-
stunden,
nicht in Ampere!). Für Starterbatterien ist zudem der Kaltstartstrom
interessant.
An
Motorrädern werden fast ausschließlich Bleibatterien mit 6 Zellen und 12 Volt
Nennspannung
verwendet.
Die notwendige Schwefelsäure als Elektrolyt kann dabei entweder in flüssiger
Form
in
den Zellen enthalten sein, sie kann durch Filzeinlagen festgehalten werden oder
durch Zusätze
in
Gelform verdickt sein. Im letzten Fall spricht man von einer Blei-Gel Batterie,
wie sie in Buells
und
diversen anderen modernen Motorrädern eingebaut ist. Sie ist auslaufsicher und
lageunabhängig
betreibbar,
also auch liegend oder überkopf montiert.
Die
Ladung von Bleibatterien allgemein erfolgt idealerweise mit Konstantspannung,
die Höhe der
Spannung
soll pro Zelle 2,35 Volt betragen. Diese Spannung ist leicht
temperaturabhängig, der
Einfluß
ist jedoch für gängige Umgebungstemperaturen sehr klein. Eine Überschreitung
dieser
Ladespannung
führt zur Gasung der Zellen bei der Ladung, hierbei wird Wasser des
Elektrolyten
zu
Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt und geht verloren. Bei Batterien mit flüssiger
Schwefelsäure
läßt
sich dieser Verlust durch destilliertes Wasser ersetzen, für fest
verschlossene, wartungsfreie
oder
Blei-Gel Batterien bedeutet er die Austrocknung der Batterie, die damit
unbrauchbar wird.
Die
Anschaffung eines passenden Ladegeräts mit Spannungsregelung ist somit
für diese Batterien
eine
sinnvolle Investition. Vergesst die Billiglader aus dem Baumarkt...
Für
eine sechszellige Batterie ergibt sich somit eine Ladespannung von 14,1 Volt,
die bei der Ladung
nicht
überschritten werden sollte. Im Fahrbetrieb wird diese Aufgabe vom Laderegler übernommen,
wobei
besonders ausgefeilte Regler sogar die Ladespannung an die Umgebungstemperatur
anpassen.
Wie
jede andere Batterie unterliegt auch die Bleibatterie bei Nichtbenutzung einer
Selbstentladung.
Sie
ist abhängig vom Batterietyp, Batteriealter und Umgebungstemperatur. Für
normale Blei-Säure-
Batterien
wird mit maximal einem Prozent Selbstentladung pro Tag gerechnet, wartungsfreie
und
Blei-Gel-Batterien
haben eine wesentlich geringere Selbstentladung (etwa Faktor vier). Für eine
möglichst
kleine Selbstentladung empfiehlt sich die kühle Lagerung der Batterie.
Bleibatterien
dürfen NICHT mit geringem Ladestand gelagert werden, da abhängig vom
Entladungsgrad
zunehmend
der Prozess der Sulfatierung in den Zellen einsetzt, bei dem sich auf den
Platten irreversibel
eine
Schicht aus Bleisulfat bildet, die die nutzbare Kapazität der Batterie
verringert.
Der
Ladezustand lässt sich bei Bleibatterien anhand der Spannung im unbelasteten
Zustand abschätzen,
jedoch
darf die Batterie vor der Messung für mehrere Stunden weder ge- noch entladen
worden sein.
Siehe
dazu folgende Tabelle:
Spannung |
Ladezustand |
>12,7 |
100 |
12,5 |
75 |
12,2 |
50 |
12,0 |
25 |
11,8 |
0 |
Tab. 1.2.1.
Für
herkömmliche Bleibatterien mit flüssiger Schwefelsäure als Elektrolyt ist die
Bestimmung des
Ladezustand
anhand einer Messung der Säurdichte mit einem Dichtemesser möglich. Siehe
folgende
Tabelle:
Säuredichte |
Ladezustand |
1,28 |
100 |
1,24 |
50 |
1,20 |
0 |
Tab. 1.2.2.
Die
Säuredichten und damit auch die Ladezustände der Zellen sollen möglichst gleich
sein, ansonsten
liegt
ein Batteriedefekt vor. Eine Spannungsmessung einzelner Zellen ist bei modernen
Bleibatterien
nicht
möglich, da die Zellenverbindungen im Gehäuse vergossen und damit unzugänglich
sind.