Der Verbrennungsmotor gibt es schon seit mehr als einem Jahrhundert, die ersten Motoren kamen Ende der 1860er Jahre zum Einsatz, aber das Starten war nicht so einfach wie das Drehen eines Zündschlüssels oder das Drücken des Start-Stopp-Knopfes. Zu dieser Zeit wurde der Motor mit einer Handkurbel gestartet, die dem Motor genügend Druck verleiht, um einen Zylinder abzufeuern. Das Schwungrad könnte es zur nächsten Zündung übertragen oder nicht, bei der der Bediener den Motor erneut durchdrehen müsste.

Frühe Fahrer ließen ihre Motoren jedoch nicht lange an, da bereits 1911 Autobatterien und Elektrostarter zur Verfügung standen. Die ersten Flugzeuge wurden, ziemlich gefährlich, bis 1930 von Hand gestartet, sodass jemand den Propeller drehen musste. Die Einführung des Elektrostarters ermöglichte es, immer größere und leistungsstärkere Motoren zu starten, die sich nicht von Hand anlassen ließen. Ohne Autobatterien hätten selbst Elektrostarter keine Möglichkeit, Energie zu erzeugen.

Alle kolbengetriebenen Verbrennungsmotoren sind heute mit Autobatterien und Elektrostartern ausgestattet. Die Autobatterie liefert nur einen kurzen Hochleistungsstoß, der gerade ausreicht, um den Motor mit einigen hundert Umdrehungen pro Minute anzutreiben. Sobald der Motor anspringt, schaltet sich der Elektrostarter aus, nachdem der Ladezustand der Autobatterie (SOC) um einige Prozentpunkte gesunken ist.

Alle elektrischen Fahrzeugsysteme benötigen Strom, einschließlich der Zünd- und Kraftstoffanlage, der Motor- und Getriebesteuerung, der Audio- und Klimasteuerung, um nur einige zu nennen. Die Autobatterie ist jedoch nicht dafür ausgelegt, diese für sehr lange Zeit mit Strom zu versorgen. Tatsächlich könnte es nur ein paar Minuten dauern und sich gleichzeitig selbst ruinieren. Bei laufendem Motor schaltet sich der Generator, auch Lichtmaschine genannt, ein, um Elektrizität für den Rest des Fahrzeugs zu erzeugen, normalerweise zwischen 13, 5 V und 14, 5 V. Dies ist genug Leistung, um das Fahrzeug zu betreiben und die Batterie geladen zu halten.

Wie Autobatterien hergestellt werden

Autobatterien sind Energiespeicher, die ihre Energie in chemischer Form speichern. Die gebräuchlichste, ziemlich kugelsichere Technologie - nicht wirklich kugelsicher - ist die überflutete Blei-Säure-Batterie. Wechselplatten aus Blei, Anode und Bleioxid, Kathode, werden in ein Bad aus Schwefelsäure-Elektrolyt oder „Batteriesäure“ getaucht. Jede Zelle fasst 2, 1 V, und Autobatterien bestehen aus sechs Zellen. Die 12-V-Autobatterie hält 12, 6 V bei vollem Ladezustand. Weniger gebräuchliche AGM-Autobatterien (Absorbed Glass Mat) verwenden ebenfalls sechs Blei-Säure-Zellen, nicht einen flüssigen Elektrolyten, sondern einen in Glasfasermatten eingeschlossenen Gelelektrolyten.

Mit der Einführung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen ändern sich die Autobatterien. Hybrid- und Elektrofahrzeugbatterien sehen nicht wie 12-V-Batterien aus und sind wahrscheinlich für den typischen Fahrer oder Heimwerker nicht einmal sichtbar oder zugänglich. Ab 300 V können diese Autobatterien eine ungeschützte Person töten. Glücklicherweise sind diese Batterien gut geschützt und vor ungeübten Händen gut verborgen.

Bei Hybridfahrzeugen wird möglicherweise immer noch eine kleine 12-V-Pony-Batterie zum Betreiben von Bordnetzen verwendet, aber das Starten und der Betrieb des Motors werden vom Hauptbatteriesatz und den Spannungswandlern bereitgestellt. Hybridautobatterien sind typischerweise NiMH oder Li-Ionen (Nickel-Metallhydrid oder Lithium-Ionen).

Bei Elektroautobatterien handelt es sich fast ausschließlich um Li-Ionen-Batterien, die energiedichter als NiMH sind, was aus Platz-, Gewichts- und Reichweitengründen wichtig ist. Wenn das Fahrzeug nicht „fährt“, kann jedoch eine kleine 12-V-Pony-Batterie für die Elektronik verwendet werden. Während des Betriebs versorgen Spannungswandler die Fahrzeugelektronik mit Strom und laden die 12-V-Batterie auf.

Laufende Forschungen an Autobatterien befassten sich mit anderen chemischen Substanzen wie LiFePO4 und LisO2 (Lithium-Eisenphosphat und Lithium-Schwefeldioxid) oder der Superkondensatortechnologie, die sich fast augenblicklich aufladen und entladen.

So pflegen Sie Autobatterien

Es gibt drei Hauptmethoden, um Autobatterien zu töten: Hitze, Vibration und Entladung.

• Hitze beschleunigt Korrosion und Elektrolytverdunstung, die beide eine Autobatterie töten können. Wenn die Batterie mit Luftdämmen oder Schläuchen versehen ist, um Luft auf sie oder um sie herum zu leiten, kann das Entfernen eine ordnungsgemäße Kühlung verhindern.
• Vibrationen schütteln die Platten und können interne Verbindungen lösen. Ein ordnungsgemäß eingesetzter Niederhalter verhindert, dass übermäßige Vibrationen den Akku beschädigen.
• Das Entladen ist die absolut schlechteste Sache für eine Blei-Säure-Batterie, die nur für kurze Ausbrüche hoher Leistung gedacht ist. Die Plattensulfatierung wirkt sich auf den SOH (Gesundheitszustand) der Batterie aus und kann in einer entladenen Batterie auftreten. Wenn Sie das Licht über Nacht eingeschaltet lassen oder den ganzen Tag über den Netzstecker ziehen, ist möglicherweise ein Neustart erforderlich, aber der Akku wird sich nie vollständig erholen.
• Bei kurzen Fahrten wird auch eine Autobatterie zerstört, da der Generator nicht lange genug läuft, um die Batterie bei jedem Start des Autos vollständig aufzuladen. Ein Erhaltungsladegerät oder ein Batteriewartungsgerät ist eine gute Idee für diejenigen, die keine langen Reisen unternehmen.

Der Batterielebenszyklus

Die heutigen Autobatterien halten in der Regel 4 bis 7 Jahre, abhängig von Klima, Gebrauch und Pflege. Die heutigen Batterietestmethoden haben sich erheblich verbessert, aber eine defekte Autobatterie weist auf Warnzeichen hin, z. B. schwache Scheinwerfer, seltsame Geräusche des Klimaanlagenkompressors oder langsames Anlassen des Motors. Lassen Sie die Autobatterie regelmäßig testen, insbesondere vor dem Winter, da dies eine schwache Batterie töten kann.

Das Auswechseln der Autobatterien ist einfach und erfordert nur ein paar grundlegende Handwerkzeuge. Lösen Sie zunächst den Minuspol der Batterie, der normalerweise schwarz oder mit einem (-) Symbol gekennzeichnet ist. Dann den Pluspol der Batterie abklemmen, normalerweise rot markiert oder mit einem (+) Symbol. Entfernen Sie den Batteriehalter und die Batterie. Reinigen Sie die Batteriekabel von Korrosion und setzen Sie die Batterie in umgekehrter Reihenfolge ein.

Wenn Sie Ihre alte Autobatterie entfernt haben, bringen Sie sie zu einer Recycling- oder Übergabestation. Der Autoteile-Laden nimmt sie normalerweise zurück, wenn Sie eine neue Batterie kaufen. Das Recycling von Autobatterien verhindert, dass gefährliche Chemikalien und Elemente in die Umwelt gelangen. Gebrauchte Bleiplatten werden zu Dutzenden anderer Produkte recycelt, ebenso wie der Schwefelsäure-Elektrolyt und sogar Kunststoffgehäuse, oftmals zu neuen Autobatterien.

Autobatterien lassen unsere Autos und Lastwagen zu jeder Jahreszeit und bei jedem Wetter an und sorgen dafür, dass wir jahrelang in Bewegung bleiben.