Vor- und Nachteile von Autobatterien
Einleitung
Die Autobatterie, auch bekannt als Kraftfahrzeugbatterie, ist ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Fahrzeuge. Diese wiederaufladbaren Batterien sind nicht nur für das Starten des Motors zuständig, sondern versorgen auch die elektrischen Systeme des Fahrzeugs mit Energie. Ihre Hauptfunktion umfasst die Versorgung des elektrischen Anlassers, der wiederum den chemisch betriebenen Verbrennungsmotor startet, der das Fahrzeug antreibt. Sobald der Motor läuft, wird die Energie für das elektrische System des Autos weiterhin von der Batterie geliefert, wobei die Lichtmaschine die Batterie je nach Bedarf lädt oder entlädt.
Arbeitsprinzip und Bau
Autobatterien sind so konzipiert, dass sie in kurzer Zeit einen maximalen Strom liefern können, während sie die Spannung konstant halten. Dies wird durch eine sehr geringe innere Widerstandskapazität erreicht. Diese Batterien funktionieren gut unter Bedingungen mit geringen Zyklusbelastungen, weisen jedoch unter Bedingungen mit tiefen Zyklusbelastungen eine geringe Lebensdauer auf (etwa 12-15 Zyklen). Eine Herausforderung stellt der Umgang mit starken Temperaturänderungen dar, welche die Gewicht, das Design und die Form der Batterie beeinflussen können.
Vorteile
- Die hohe Startstromkapazität von Autobatterien ist besonders hervorzuheben. Sie können sehr hohe Spitzenströme liefern, was für das Starten des Motors unerlässlich ist. Beispielsweise können sie Spitzenströme von bis zu 450 Ampere liefern.
- Trotz ihrer relativ geringen Energiedichte im Vergleich zu modernen wiederaufladbaren Batterien, haben Autobatterien ein gutes Leistungsgewicht-Verhältnis.
- Die niedrigen Herstellungskosten machen sie zu einer weit verbreiteten und kosteneffizienten Lösung in der Automobilindustrie.
Nachteile
- Autobatterien sind sehr anfällig für Tiefenentladung. Dies kann die Leistung und Lebensdauer der Batterie erheblich beeinträchtigen.
- Der Ladevorgang von Blei-Säure-Batteriesystemen ist langsam und kann bis zu 16 Stunden für eine vollständige Ladung dauern.
- Das Laden erfordert ein Strom- und Spannungsbegrenzungsalgorithmus, um die Ladeströme und die Leistung zu regulieren.
- Bei zu hohem Ladestrom kann es zur Sulfatbildung kommen, was die Leistung und Lebensdauer der Batterie weiter verringert.
- Die Ladespannung muss aufgrund des Risikos der Wasserstoffgasbildung temperaturabhängig reguliert werden.
Schlussfolgerung
Obwohl Autobatterien in der Automobilindustrie weit verbreitet und unverzichtbar sind, bringen sie auch einige Herausforderungen mit sich. Ihre Empfindlichkeit gegenüber Tiefenentladungen, die langsamen Ladezeiten und die Notwendigkeit einer sorgfältigen Ladungsregulierung sind wichtige Aspekte, die bei der Nutzung und Wartung dieser Batterien berücksichtigt werden müssen.
