Kennwerte von Akkus

Worauf ist beim Kauf einer Starterbatterie zu achten?

Was bedeuten die Angaben auf dem Akku -Typenschild?

Die Angaben auf dem Typenschild des Akkus sind Werte, die vom Hersteller für fabrikneue vollgeladene Akkus garantiert werden und nach festgelegten, allgemein anerkannten Regeln nachprüfbar sein müssen. Die Kfz-Hersteller empfehlen für ihre jeweiligen Fahrzeuge Akkus mit bestimmten Eigenschaften. Die Wahl des passenden Akkus richtet sich hauptsächlich nach den Kriterien für einen Kaltstart des Fahrzeugmotors. Nicht so wichtig wie dieses Kriterium ist die gesamte installierte Verbraucherleistung im Fahrzeugbordnetz, denn die Verbraucher werden im Normalfall vom Generator versorgt. Nur in Ausnahmefällen übernimmt der Akku diese Aufgabe ganz (Motor steht) oder teilweise (ungünstige Fahrbedingungen).

Die wichtigsten Kenndaten des Akkus sind Nennspannung (z.B.12V), Nennkapazität (z.B.210Ah) und Nennkälteprüfstrom (z.B.700A).

Nennspannung

Nennkapazität

Die Nennspannung ist die genormte, für Berechnungen zugrunde zu legende Spannung für ein elektrisches Bauteil oder auch für ein gesamtes elektrisches System (Kfz.). Die tatsächliche Spannung im Bordnetz weicht jedoch je nach Fahr- und Lastbedingung von der Nennspannung nach oben oder unten ab. So liegen tatsächlich zu messende Spannungswerte zwischen 8V (Startvorgang) und 14,4V (Regelspannung des Generators). Wird das Bauteil mit der Nennspannung versorgt, so gibt es seine Nennleistung ab und es fließt der Nennstrom.

Für Kfz sind folgende Nennspannungen festgelegt:

6V (in Automobilen veraltet, evtl. für manche Kleinkrafträder, Fahrrad)
12V (zur Zeit in fast allen Pkw)
24V (hauptsächlich in Lkw und Kom)
42V (in Vorbereitung für zukünftige Kfz-Bordnetze)

Nennkapazität

Nennkälteprüfstrom

Die Kapazität eines Akkus bzw. dessen Nennkapazität gibt die Speicherfähigkeit der Batterie an. Die Nennkapazität des fabrikneuen Akkus wird durch folgende Prüfprozedur nachgewiesen:

Lade den neuen Akku.
Schließe einen Verbraucher an und regele den Strom auf z.B. konstant 3,3A.
Entlade den Akku auf diese Weise genau 20 Stunden lang.
Liegt nach der Entladung die Klemmenspannung des Akkus genau bei 10,5V, so berechnet man die Nennkapazität durch die Formel:

K₂₀ = I * t

K₂₀ = 3,3 A * 20h = 66 Ah.

Die Nennkapazität wird für eine gleichmäßige Entladung über 20 Stunden berechnet, wobei die Klemmenspannung nicht unter die Entladeschlussspannung von 10,5V fallen darf.

Der hier vorgestellte Kapazitätsbegriff ist nicht zu verwechseln mit demjenigen für den Kondensator, obwohl beide ähnliche Bedeutungen haben.

Im Laufe seines Lebens verliert der Akku an Kapazität, so dass sie irgendwann nicht mehr zum Starten des Motors reicht.
Das ist meist im Winter der Fall, wenn einerseits der kalte Akku nicht seine volle Leistung abgeben kann (Innenwiderstand), aber andererseits der kalte Motor mit seinem zähen Schmieröl erhöhten Antriebsleistungsbedarf hat.

Der Kapazitätsverlust ist auf ausbröckelndes aktives Material aus dem Hartbleigitter zurückzuführen und wird verursacht durch Spannungen im Material bei Erschütterungen, Temperaturschwankungen und Lade- / Entladeprozesse.

Nennkapazität

Nennkälteprüfstrom

Seitenende

DerNennkälteprüfstrom oder auch einfach nur Kälteprüfstrom eines Akkus ist ein Maß für die Kaltstartfähigkeit der Batterie, da es gerade beim Starten darauf ankommt, dass der Akku in der Lage ist kurzzeitig einen großen Strom (je nach Starter z.B. 700A) fließen zu lassen. Natürlich ist dafür wieder der (Innenwiderstand) verantwortlich. Zur Beurteilung der Startfähigkeit eines Akkus ist die Angabe des Kälteprüfstroms daher wichtiger als die der Kapazität. Meist jedoch gilt dass Kälteprüfstrom und Kapazität proportional zueinander sind.

Die Prüfprozedur für den Nennkälteprüfstrom ist wie folgt (DIN 43539):

Lade den neuen Akku.
Kühle den Akku mindestens 24 Stunden lang bei einer Temperatur von -18°C
Schließe den Akku an einen Verbraucher an, so dass der auf dem Typenschild ausgewiesene Strom fließt (z.B.210A, was ja ´ne ganze Menge ist und ungefähr dem Startstrom entspricht.)
Belaste so den Akku volle 30s lang (tierisch!!)
Dabei darf die Klemmenspannung eines 12V Akkus nicht unter 9V sinken.
Belaste genauso den Akku weitere 150s lang (bestialisch!!)
Dabei darf die Klemmenspannung eines 12V Akkus nicht unter 6V sinken.
Ist alles so wie beschrieben, trägt der Akku das Typenschild zu Recht.

Sowohl der Werkstattfachmann als auch als Hobbyschrauber können die oben angeführten Prüfmethoden nicht anwenden, da ihnen die erforderlichen Geräte fehlen. Andererseits sind sie auch gar nicht an den so ermittelten Daten interessiert. Vielmehr beurteilen sie durch einfachere und schnellere Batterietestverfahren die Alltagstauglichkeit der zu prüfenden Batterie.

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