{"id":78440,"date":"2024-01-14T13:10:57","date_gmt":"2024-01-14T13:10:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/so-funktioniert-die-autobatterie-reaktionen-und-chemie\/"},"modified":"2024-01-14T16:32:56","modified_gmt":"2024-01-14T16:32:56","slug":"so-funktioniert-die-autobatterie-reaktionen-und-chemie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/so-funktioniert-die-autobatterie-reaktionen-und-chemie\/","title":{"rendered":"So funktioniert die Autobatterie | Reaktionen und Chemie"},"content":{"rendered":"

Autobatterie – Automobilbatterie<\/h2>\n

Die Autobatterie, auch bekannt als SLI-Batterie (Starten, Beleuchten, Z\u00fcnden), ist eine wiederaufladbare Batterie, die zum Starten von Kraftfahrzeugen verwendet wird. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, einen elektrischen Strom f\u00fcr den elektrisch betriebenen Starter zu liefern, der wiederum den chemisch betriebenen Verbrennungsmotor startet, der das Fahrzeug antreibt. Sobald der Motor l\u00e4uft, wird die Stromversorgung der elektrischen Systeme des Autos weiterhin von der Batterie bereitgestellt, wobei die Lichtmaschine die Batterie je nach Bedarf l\u00e4dt oder entl\u00e4dt.<\/p>\n

Design und Funktionsweise<\/h2>\n

Autobatterien sind darauf ausgelegt, in kurzer Zeit maximalen Strom zu liefern und dabei die Spannung konstant zu halten. Dies wird durch eine sehr geringe innere Widerstandsf\u00e4higkeit erreicht. Diese Batterien haben eine gute Lebensdauer unter Bedingungen geringer Zyklentiefe, aber eine sehr begrenzte Lebensdauer bei tiefer Entladung (etwa 12-15 Zyklen). Aktuelle Entladungen k\u00f6nnen bei starken Temperatur\u00e4nderungen auftreten, weshalb Gewicht, Design und Form charakteristisch sind. Sie werden h\u00e4ufig zum Starten von Autos sowie Diesel- und Benzin-Fahrzeugen verwendet.<\/p>\n

Aufbau und Chemie der Autobatterie<\/h2>\n

Die meisten Autobatterien sind Blei-S\u00e4ure-Batterien, bestehend aus einem Geh\u00e4use, zwei Bleiplatten oder -gruppen, wobei eine als positive und die andere als negative Elektrode dient, sowie einer F\u00fcllung aus 37% Schwefels\u00e4ure (H2<\/sub>SO4<\/sub>) als Elektrolyt. Die Batterie enth\u00e4lt fl\u00fcssigen Elektrolyt in einem unversiegelten Beh\u00e4lter, was erfordert, dass sie aufrecht gehalten und gut bel\u00fcftet wird, um eine sichere Verbreitung des bei \u00dcberladung erzeugten Wasserstoffgases zu gew\u00e4hrleisten. Blei-S\u00e4ure-Batterien haben typischerweise koulometrische Wirkungsgrade von 85% und Energieeffizienzen in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von 70%.<\/p>\n

Chemische Reaktionen in der Autobatterie<\/h2>\n

Die Funktionsweise der Autobatterie l\u00e4sst sich durch die chemischen Prozesse, die w\u00e4hrend des Ladens und Entladens stattfinden, veranschaulichen. Beim Entladen findet am Anodenprozess Pb + SO4<\/sub>2-<\/sup> \u2192 PbSO4<\/sub> + 2e–<\/sup> statt. Blei wird mit dem Elektrolyt zu Bleisulfat oxidiert, wobei zwei Elektronen freigesetzt werden. Bleisulfat wird auch an der Kathode gebildet durch: PbO2<\/sub> + SO4<\/sub>2-<\/sup> + 4H+<\/sup> +2e–<\/sup> \u2192 PbSO4<\/sub> + 2H2<\/sub>O. In dieser Reaktion findet eine Reduktion von Bleioxid statt. Das gebildete Bleisulfat lagert sich als Beschichtung auf den Elektroden ab und zu einem gewissen Grad auch am Boden des Geh\u00e4uses. Da Schwefels\u00e4ure w\u00e4hrend des Entladeprozesses verbraucht wird, kann der Ladezustand (SoC) durch Messung der Dichte des Elektrolyten bestimmt werden.<\/p>\n

Der Ladevorgang<\/h2>\n

Beim Laden kehren sich die Prozesse um, sodass das w\u00e4hrend der Entladung gebildete Bleisulfat zu Blei und reduziertem Bleioxid oxidiert wird. Wenn das Bleisulfat vollst\u00e4ndig verbraucht ist und der Ladevorgang nicht gestoppt wird, beginnt die Elektrolyse des Elektrolyten. \u00dcberladung mit hohen Ladespannungen erzeugt Sauerstoff- und Wasserstoffgas durch Elektrolyse von Wasser, das aufsteigt und verloren geht. Versiegelte Batterien haben Katalysatoren (Pd, Pt) \u00fcber dem L\u00fcftungsschacht, wo Sauerstoffwasserstoffgas zu Wasser rekombinieren kann. Die resultierende Zellspannung kann aus der galvanischen Reihe bestimmt werden. Die Gesamtspannung der Redoxreaktion betr\u00e4gt somit: E0<\/sub> = 1.68V – ( – 0.36V) = 2.04V. Eine g\u00e4ngige Spannung f\u00fcr Autobatterien betr\u00e4gt 12 Volt (DC). Diese Batterie besteht jedoch aus sechs 2V-Blei-Zellen.<\/p>\n

Fazit<\/h2>\n

Die Autobatterie ist ein wesentlicher Bestandteil jedes Fahrzeugs, da sie f\u00fcr das Starten des Motors und die Stromversorgung verschiedener elektrischer Systeme verantwortlich ist. Ihr Verst\u00e4ndnis und ihre Wartung sind f\u00fcr die Langlebigkeit und Zuverl\u00e4ssigkeit des Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung.<\/p>\n

\"How<\/p>\n

\n Original Article<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

In der Autobatterie reagieren Blei und Bleidioxid, die aktiven Materialien auf den Batterieplatten, mit Schwefels\u00e4ure im Elektrolyten und bilden Bleisulfat.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4791,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_generate-full-width-content":"","footnotes":""},"categories":[11],"tags":[],"class_list":["post-78440","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"\nSo funktioniert die Autobatterie | Reaktionen und Chemie<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"In der Autobatterie reagieren Blei und Bleidioxid, die aktiven Materialien auf den Batterieplatten, mit Schwefels\u00e4ure im Elektrolyten und bilden Bleisulfat.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/so-funktioniert-die-autobatterie-reaktionen-und-chemie\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"So funktioniert die Autobatterie | Reaktionen und Chemie\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"In der Autobatterie reagieren Blei und Bleidioxid, die aktiven Materialien auf den Batterieplatten, mit Schwefels\u00e4ure im Elektrolyten und bilden Bleisulfat.\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/so-funktioniert-die-autobatterie-reaktionen-und-chemie\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Electricity - 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