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kleine Batteriekunde

 

Text: Dirk Mangartz, Fotos: SHS

Quelle: http://www.dream-machines.de/technik/technik_01.html

 

Speicherplatten

Für die einwandfreie Funktion des Bikes muß die Bordbatterie immer genügend Strom abgeben können.

Die Batterie, das unbekannte Wesen. Sie verrichtet jahrelang vollkommen unauffällig ihren Dienst, doch streikt sie mitunter, wenn das Thermometer um nur wenige Grade fällt. Lange Zeit dreht sie den Anlasser kraft- und vertrauensvoll, verliert dann aber urplötzlich an Leistung - und wenn der Startermotor röchelt, zu langsam dreht oder das Relais nur noch hilflos klackert, geht nix mehr.

Einblicke: Schnittzeichnung einer Starterbatterie

Also, was ist eigentlich eine Batterie? Als ein Speicher elektrischer Energie besteht eine Batterie aus mehreren aneinander gereihten galvanischen Zellen. Sobald ein elektrischer Verbraucher angeschlossen wird, wandelt sich die in ihnen gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie um. Ähnlich wie ein Ottomotor, der Benzin und Sauerstoff in mechanische Energie umwandeln kann, benötigt auch die Batterie zwei Stoffe, die über sogenannte Elektrolyten miteinander leitfähig in Verbindung stehen, um elektrische Energie zu erzeugen. Die eine Elektrode besteht aus einem Metall und baut innerhalb des Elektrolyten ein negatives Potenzial auf. Die zweite Elektrode ist eine elektronenleitende und sauerstoffreiche Verbindung wie zum Beispiel Braunstein, Silberoxid oder Nickelhydroxid. Sie bildet den positiven Pol der Zelle. Wird diese Zelle nun über ihre Pole mit einem elektrischen Verbraucher verbunden, liefert sie elektrische Energie und verbraucht die im Inneren gespeicherte chemische Energie.
 

Wichtig für ein langes Batterieleben: Tiefentladungen vermeiden!

Die Temperatur hat von allen Umgebungsbedingungen den größten Einfluß auf das Lade- und Entladeverhalten von Batterien. Von allen Umgebungsbedingungen hat die Temperatur den größten Einfluß auf das Lade- und Entladeverhalten von Batterien. Der Grund: Die elektrochemischen Reaktionen im Herzen jeder Batterie, im Elektroden/Elektrolyt-System, sind temperaturabhängig. Bei fallender Temperatur nimmt die Geschwindigkeit der Elektrodenreaktion ab. Damit sinkt - bei konstanter Batteriespannung - der Strom und damit die Batterieleistung. Bei steigender Temperatur liegen die Verhältnisse umgekehrt.
Die Kapazität einer Batterie wird in Ampèrestunden (Ah) gemessen. Sie besagt, wie hoch die Menge der Elektrizität innerhalb der Batterie ist.
In unseren Motorrädern wird der Batterie über die Lichtmaschine Ladung zugeführt, sobald der Motor läuft. Wird das Bike über eine längere Zeit abgestellt, entlädt sich der Stromspeicher allmählich. Diese so genannte Selbstentladung liegt je nach Batterietyp zwischen 10 und 25 Prozent im Monat. Verschlossene Batterien, also Gelbatterien (im Volksmund fälschlicherweise auch Trockenbatterien genannt) haben theoretisch einige Vorteile gegenüber klassischen Blei-Säure-Batterien. Durch ihr geschlossenes System sind sie absolut wartungsfrei, auch bei liegendem Einbau auslaufsicher, sind weitgehend unempfindlich gegen Tiefentladung und weisen einen deutlich höheren Startstrom auf. Nachteil: Sie benötigen spezielle, elektronisch geregelte Ladegeräte.

Mit einer Blei-Zinn-Batterie springt auch der Zwei - Liter - Stroker bei Minusgraden an

DREAM-MACHINES verglich fünf unterschiedliche Batterietypen mit dem für die Harley-Davidson XL-, Dyna- und Softail-Modelle passenden Einbau- und Kapazitätsmaß. Die verschiedenen Angebote differieren nicht nur im Preis, sondern auch in der Qualität. Natürlich war es uns nicht möglich, die von den Anbietern prognostizierte Lebensdauer zu überprüfen. Normale Blei-Säure-Batterien haben ein „Leben“ von etwa drei bis vier Jahren. Die deutlich teureren Reinblei-Zinn-Batterien sollen bis doppelt so alt werden können. Allerdings ließ sich recht klar ein anderes Verkaufsargument für die teure Batterie-Variante feststellen, nämlich der viel höhere Startstrom dieser Akkus (z.B. Hawker). Parkt man seine Harley nur zwei Wochen bei Temperaturen um den Gefrierpunkt unbenutzt im Freien, merkt man konventionellen Blei-Säure-Batterien schon an, daß sie den Anlasser nicht mehr mit vollem Strom versorgen können, um den schweren Motor absolut sicher zu starten. Insbesondere mit hochverdichteten- oder hubraumvergrößerten Triebwerken kämpft der Startermotor dann schwer. Die teureren Reinblei-Zinn-Akkus verdauen auch längere Standzeiten ohne Nachladen problemlos und schicken genügend Saft an den Starter. Wichtig ist dabei auch, daß die Zündanlage beim Startvorgang reichlich Strom für einen kräftigen Funken erhält. Zusätzlicher Vorteil für wilde Custombikes ist, daß die mit einem getränkten Vlies versehenen sogenannten Rekombinationsbatterien auch liegend eingebaut werden können. Ein Auslaufen ist selbst bei unkonventioneller Einbaulage unmöglich. Die Entscheidung, ob man hin und wieder seine Batterie nachladen möchte und nach vielleicht vier Jahren einen neuen Energiespender kaufen muß, oder ob man lange Zeit seine Ruhe haben will, allerdings die doppelte Rechnung für einen Reinblei-Zinn-Akku zu zahlen hat, muß dann jeder für sich treffen.
 

Fehlersuche

Durch Spannungsmessung, Prüfung der Säuredichte und auch durch optische Prüfung können auch vom Laien viele Fehler an Blei-Säure-Batterien erkannt werden. Bei geschlossenen Systemen (Blei-Gel) oder fest versiegelten Rekombinationsbatterien (Reinblei-Zinn) sind diese Prüfungen nicht möglich.

 

Säure verschmutzt:

•    Abschlammung durch viele Tiefentladungen, Batterie erneuern
•    Vibrationsbeanspruchung, Batterie erneuern
•    Überladung durch fehlerhaften Regler
 

Säuredichte in den Zellen stark abweichend:

•    Kurzschluß, Batterie erneuern
•    Undichtigkeit zwischen zwei Zellen, Batterie erneuern
•    Unterbrechung im Zellenverbinder, Batterie erneuern
 

Gleichmäßig niedrige Säuredichte nach der Ladung:

•    Zu lange Standzeit, sulfatiert, Batterie erneuern

Starker Wasserverbrauch:

•    Stark überladen durch defekten Regler
•    hohe Temperaturen


Angeschmolzene Pole:

•    Batterie wurde kurzgeschlossen

Was geschieht beim Laden?

Sobald der Motor läuft, wird über die Lichtmaschine der Starterbatterie Ladung zugeführt. Die Fol-ge: Aus dem bei der Entladung ge-bildeten Bleisulfat entstehen wieder Blei, Bleidioxid und Schwefelsäure. Dadurch wird die für die elektrische Energieabgabe notwendige chemische Energie wieder bereitgestellt.

Vorgänge beim Entladen und Laden

Wichtig hierbei ist die optimale Reglerspannung von 14,2 V. Bei zu hoch eingestellter Reglerspannung wird bei den herkömmlichen Blei-Säure-Batterien durch Elektrolyse Wasser zersetzt. Dadurch sinkt mit der Zeit der Elektrolytspiegel (Flüssigkeitsstand). Ist die Reglerspannung zu niedrig eingestellt, wird die Batterie nicht richtig geladen, was ebenfalls ihre Lebensdauer verkürzt.

Einbau einer neuen Batterie

1. Zündung und alle Stromverbraucher ausschalten

2. Bei Ausbau der alten Batterie zu-erst den Minuspol abklemmen, dann den Pluspol. Beim Einbau zuerst den Pluspol anschließen, dann erst den Minuspol

3. Entgasungsöffnung (bei Blei-Säure-Batterien) von Schutzkappe befreien und Entgasungsschlauch verlegen und an die Batterie anschließen

4. Alte Batterie ist Sondermüll, bitte zum Bauhof oder zu dem Händler bringen, bei dem die neue Batterie erworben wurde

Stillegung bei längeren Standzeiten

1. Wenn möglich, Batterie ausbauen und an einem trockenen und kühlen Ort lagern (0 - 10 Grad C), ansonsten mindestens das Minus-Kabel abklemmen

2. Batterie laden, dann alle zwei Monate nachladen oder Erhaltungsladegerät anklemmen

3. Vor Wiederinbetriebnahme voll-ständig laden und Pole säubern, Pole eventuell mit Polfett einschmieren