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wiki:batterie

Batterie

Umgangssprachlicher Oberbegriff für kompakte und transportable Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Grundlage. Sie unterscheiden sich in erster Linie durch die Spannung und die Kapazität.

Jede Batterie hat einen Plus- und einen Minuspol; bei wiederaufladbaren Batterien werden diese beim Laden zu Anode und Kathode.

Galvanische Zellen

Zugrunde liegen »galvanische Zellen«, die nach der Art der verwendeten Materialien für Anode, Kathode und Elektrolyt unterschieden werden, etwa:

Materialien NennspannungEnergiedichte
Alkali-Mangan1,5 V 0,45 MJ/kg
Silberoxid-Zink 1,55 V MJ/kg
Aluminium-Luft 1,2 V 4,7 MJ/kg
Kohle-Zink 1,5 V 0,23 MJ/kg
Nickel-Cadmium 1,2 V 0,14 MJ/kg
Blei-Bleioxid-Schwefelsäure 2 V 0,11 MJ/kg
Lithium-Ionen 3,6 V 0,65 MJ/kg

* Die zugrundeliegende Redoxreaktion charakterisiert die Zelle und deren Nennspannung.

  • Die Stoffmenge bestimmt den verfügbaren Energiegehalt.
  • Weitere Eigenschaften werden durch die technische Ausführung und die Bauform variiert.
  • Zum Vergleich: Diesel hat eine Energiedichte von 43 MJ/kg.

Begriffe

  • Eine Alkali-Mangan-Zelle liefert also bestenfalls 1,5 V.
  • Batterien (im fachlichen Sinne) liefern auf der Basis mehrerer Alkali-Mangan-Zellen also mit 2 Zellen 3 V, mit 3 Zellen 4,5 V oder mit 4 Zellen 6 V.
  • In Primärzellen ist die Zelle »leer«, wenn die zugrundeliegende Reaktion abgelaufen ist.
  • In Sekundärzellen kann die chemische Reaktion umgekehrt werden, indem die Zelle wieder geladen wird.
  • Aus Sekundärzellen lassen sich Akkumulatoren bauen, also aufladbare Batterien.

Die im Kfz verwendeten Starterbatterien und Bordbatterien sind also genauer Blei-Schwefelsäure-Akkumulatoren oder Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren.

Bauformen

Äußerlich unterscheiden sich »Batterien« (umgangssprachlich) durch ihre Bauformen, etwa als:

  • Knopfzelle
  • Mignonzelle (AA)
  • Flachbatterie
  • Laternenbatterie
  • Flachbatterie

Abkürzungen

Eine handelsübliche Zink-Kohle-Zelle kann auch bezeichnet werden als:

nach ANSI AA
nach IEC R6
nach JSI UM3N
umgangssprachlich Mignon

Probleme mit der Batterie

Batterie leer und Wagen abgeschlossen?

  1. den normalen Schlüssel des Funkschlüssels in Türschloss stecken
  2. nach rechts bis zum Anschlag drehen und festhalten
  3. Türgriff öffnen, eventuell mehrmals

Mit leerer Batterie und angeschlossenem Ladegerät starten?

  • geht nur mit Ladegeräten, die eine Schnellstartfunktion haben, dann auch mindestens 2,5qmm Ladekabel und Akkufunktion
  • normale Ladegeräte müssen mindestens 30 bis 60 Minuten laden
  • Dieselmotoren sind Selbstzünder, können also durch Einkuppeln des Motors bei rollendem Fahrzeug gestartet werden (früher - bei heutiger Elektronik meist nicht mehr).

Lademanagement

Die Ladedauer ist bestimmt durch Ladestrom und Spannung, jedoch begrenzt durch die Stromstärke.
Höherer Strom führt zu höheren Verlusten, insbesondere wegen der Übergangswiderstände an Steckverbindungen, auch intern zwischen den Zellen. Die Verlustströme werden in Wärme umgewandelt, diese muss abgeführt werden, also ist eine Kühlung erforderlich.
Größere Kabelquerschnitte senken den Widerstand, erhöhen jedoch das Gewicht des Ladekabels.

Höhere Spannung bei gleicher Stromstärke erfordert eine stärkere Isolierung, jedoch sind Isolatoren leicht.

In beiden Fällen erfordert Schnellladung mehr Sensoren und Regelung.


siehe auch * Batteriemanagementsystem BMS

wiki/batterie.txt · Zuletzt geändert: 2021/05/16 12:02 von norbert