Technik: Batterie

Die Dinger werkeln im Verborgenen und halten unsere Motorräder am Leben. Man spricht zwar von "Batterien", aber eigentlich sind es Akkus, da sie wechselweise Energie speichern und abgeben können. 
Rund um die Energiespender erheben sich immer wieder viele Fragen: Welche  verschiedenen Bauarten gibt es? Welche ist für mein Motorrad die beste? Warum entladen sie sich und wie muss man sie behandeln, damit die Lebensdauer steigt.
Hier habe ich euch die wichtigsten Informationen zusammengestellt:
   
Bauarten
Flüssig-gefüllte Säurebatterie Die häufigste Bauform sind Blei-Säure-Akkumulatoren. In einem bruchfesten Behälter aus transparentem bzw. schwarzem Kunststoffmaterial sind Bleiplatten untergebracht, die durch Isolierplatten voneinander getrennt werden. Um diese Elektroden wird verdünnte Schwefelsäure als Elektrolyt eingesetzt. Damit die Bleiplatten stabiler werden, ist meist Antimon beigemischt. 
Die Pole der Bleiplatten sind verbunden und nach außen geführt, wo die Anschlussschrauben befestigt werden.
Wenn dieser Akkutyp voll geladen ist, besteht die Flüssigkeit meist aus etwa 30% Schwefelsäure und 70% Wasser und er betreibt mit dem vorhandenen Wasser Elektrolyse. Es wird in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten - die Batterie gast.
Jede Zelle liefert dabei etwa 2,14 Volt. Bei 3 Zellen einer 6-Volt-Batterie sind das dann 6,3 - 6,4 Volt und 12,6 - 12,8 Volt bei 6 Zellen einer 12-Volt-Batterie. 
Es gibt viele unterschiedliche Bauformen für die jeweiligen SUZUKI-Modelle
   
Wartungsfreie Batterie Wartungsfreie Batterien verwenden die herkömmliche Blei/Säure-Technik, besitzen jedoch keine Einfüllstopfen, sondern sind vollständig versiegelt.
Sie werden von den Herstellern daher oft als "SUPER SEALED BATTERY" bezeichnet. Es kann kein Wasser nach außen gasen und muss daher auch nicht nachgefüllt werden.
   
GEL-Batterie Bei Gel-Akkus wird die Säure durch Zusatz von Kieselgur geliert. Der Vorteil ist, dass durch das teilweise Trocknen des Gels Mikrorisse entstehen, die den Gasaustausch zwischen den Elektroden verbessern. Die Gase rekombinieren wieder zu Wasser. Über die Lebensdauer muss und kann deshalb kein Wasser nachgefüllt werden. Um die Lebensdauer weiter zu erhöhen, wird den Elektroden meistens Kalzium oder andere Stoffe in kleinen Mengen zugefügt.
  
AGM-Batterie
GEL-Vlies-Batterie
Der prinzipielle Aufbau ist identisch zur GEL-Batterie, allerdings wird hier anstelle von Kieselgur ein Microflies aus Glasfasern verwendet (Absorbant Glass Matt = AGM). Der Vorteil ist die bessere mechanische Stabilität ohne die Gefahr des Auslaufens.
Sie besitzen statt herkömmlicher Bleiplatten spezielle Blei-Kalzium-Hochleistungsgitter als Elektroden und statt der flüssigen Säure Glasvliesmatten, in denen der Elektrolyt vollständig gebunden ist, so dass die Batterie lageunabhängig eingebaut werden kann. Eine GEL-Batterie ist wartungsfrei und benötigt keinen Entlüftungsschlauch.
Sie reagiert jedoch empfindlich auf zu hohe Ladespannungen. Somit kann ein Lagegerät welches mit Konstantstrom oder mit konstanter Ladeleistung arbeitet, die Spannung zu hoch fahren, um den Strom einzustellen. Das ist für den Blei-Gel-Akku nicht gut. Ob das Ladegerät nun die Spannung zu hoch fährt oder nicht, lässt sich meist nicht eindeutig erkennen. Somit sollte man darauf achten, dass das Ladegerät auch für Blei-Gel-Akkus geeignet ist. Diese Ladegeräte begrenzen die Ladespannung oder arbeiten mit einer Ladekurve, die eine zu hohe Spannung nicht aufkommen lässt. Die Blei-Gel-Batterie sollte eigentlich nicht gasen da es keine Nachfüllmöglichkeit gibt. Wenn aber mit Gewalt eine zu hoher Ladespannung aufgebracht wird, reagiert auch das Gel und es kann ein Schaden am Gehäuse entstehen.
Ein GEL-Akku verliert bei niedrigen Temperaturen Leistung. Annähernd genaue Zahlen bringt folgendes Beispiel:
Bei 0°C und tiefer verliert die Batterie einen Teil ihrer Leistung am Tag. Nach spätestens 10 Tagen ist Ebbe im Akku. Danach wird's spannend. Die leere Batterie bekommt man mit entsprechender Ausrüstung wieder fit, dieses aber, nur wenn die Kälte das Gel nicht in seine ursprünglichen Bestandteile zersetzt hat (Wasser und Salze). Dies passiert aber nur bei Temperaturen ab 0°C. Mein Tipp: Bei abgestelltem Motorrad ständig nachladen, besonders an kalten Tagen. Bei vollem Akku schaltet ein gutes Ladegerät ab und prüft nur in Abständen den Ladezustand.
   
Reinblei-Batterie HAWKER Odyssey Akkus benutzen die AGM-Technik, als Elektroden wird eine patentierte Blei-Zinn-Mischung (pure lead tin electrodes) verwendet. Durch den anderen Elektrodenwerkstoff wird die Gasrekombination verbessert und der Innenwiderstand des Akkus gesenkt. Die Spannung steigt pro Zelle geringfügig und bei hoher Stromentnahme knickt sie nicht so schnell ein.
Die Reinblei-Batterie hat eine höheren Startstrom als eine herkömmliche und ist kältestabiler. Da HAWKER ein Patent auf das Elektrodenmaterial besitzt, werden solche Batterien z.Zt. nur über diese Firma vertrieben.
   

Startvorgang
Wichtig ist dabei nicht die Ah-Zahl, sondern die Stärke der möglichen Stromabgabe. Hier liegt der Vorteil bei der Gel-Batterie oder der Reinblei-Batterie. Sie können meist einen höheren Startstrom als eine herkömmliche Blei/Säurebatterie abgeben.

Selbstständiges Entladen
Auch wenn das Motorrad vollständig abgeschaltet ist, benötigt es oft noch etwas Leistung. Da ist z.B. eine Uhr oder Alarmanlage und noch einiges mehr angeschlossen. Auch Kriechströme saugen bei alten Motorrädern den Saft heraus. Das sind zwar nur wenige mA, aber nach langer Zeit summiert sich das auf z.B. 20mA (1 LED) in 24 Stunden 24*0,02 = 0,48 Ah * 2 Wochen 0,48 *14 = 6,72 Ah. Da ist die Batterie schon fast halb leer.
Natürlich entlädt sich eine Batterie auch durch das Stehen an sich - je nach Alter, Außentemperatur und Batterietyp mit etwa 1 - 15% pro Monat. Daher ist es nicht verwunderlich, dass sie schon nach ein paar Monaten Untätigkeit vollkommen leer ist. Man sollte bei längerem Abstellen immer eine Lademöglichkeit vorsehen.

Die Lebensdauer von Batterien 
hängt stark davon ab, wie sie verwendet, gepflegt und geladen werden. Am längsten halten sie, wenn sie öfter bis auf etwa 50% ihrer Kapazität entladen und dann wieder geladen werden. Tötlich im wahrsten Sinne des Wortes sind Vibrationen, tiefes Entladen oder Überladen.
An Motorrädern fristen die Energiespender daher ein eher schwieriges Dasein und sie werden meist nicht älter als etwa 2 - 4 Jahre. 
Wichtig ist also das richtige Laden der neuen Batterie mit einem passenden Ladegerät, die Kontrolle des Ladezustandes etwa alle 4 Wochen (in der Winterpause) und ein gut funktionierendes Ladesystem am Motorrad.

Tiefentladene Batterie
Um eine tiefentladene Batterie zu reaktivieren, muss sie abgeklemmt und mit einem guten Ladegerät geladen werden. Das kann einige Tage dauern bis sie wieder fit wird. 
Man nutzt dazu ein kleines Ladegerät. Das Erwecken mit einem Autolagegerät ist nicht zu empfehlen, denn es erzeugt zu hohe Ströme und kann eine Batterie dauerhaft schädigen.
Ob eine Batterie nach Tiefendladung wieder vollständig fit wird, ist nicht sicher. Eine Tiefendladung ist für die Batterie eine hohe Belastung. GEL-Batterien können das aber meistens besser ab, als ein flüssig gefüllte Batterie.

Häufig verwendete Begriffe
DOD  Depth of Discarge. Das maß für die maximale Entladung ist bei normalen Bleiakkus eine Spannung von 1,75 V / Zelle bei ca 0,2°C (33°F) oder 1,0 V / Zelle bei mehr als 3°C.
SOC  Ist das Gegenteil von DOD, nämlich voll geladen (Nennkapazität).
CCA  Cold Crancing Amperes. Wie hoch darf der Strom bei einer Entnahmedauer von 30 Sekunden sein, bis die Zellenspannung bei 0°F (-17,8°C) auf 1,2V absinkt.
CA   Crancing Amperes. Wie hoch darf der Strom bei einer Entnahmedauer von 30 Sekunden sein, bis die Zellenspannung bei 30°F (0°C) auf 1,2V absinkt.
MCA  Marine Crancing Amperes. Wie hoch darf der Strom bei einer Entnahmedauer von 30 Sekunden sein, bis die Zellenspannung bei 32°F (0°C) auf 1,2V absinkt.
HCA  Hot Crancing Amperes. Wie hoch darf der Strom bei einer Entnahmedauer von 30 Sekunden sein, bis die Zellenspannung bei 80°F (26,7°C) auf 1,2V absinkt.
RC  Reserve Capacity. Wie lange dauert es bei einer Stromentnahme von 25A, bis die Zellenspannung bei 80°F (26,7°C) auf 1,2V absinkt.
Kapazität  Ist definiert als diejenige Energiemenge, die entnommen wurde, wenn die Batterie innerhalb von 10 Std mit konstantem Strom soweit entladen wurde, dass die Spannung nur noch 1,67 Volt pro Zelle) beträgt.
Lebensdauer   Als Ende der Lebensdauer wird definiert, wenn die Batterie unter sonst gleichen Bedingungen nur noch 67% ihrer Kapazität hat.

Wenn ihr mehr über Technik und Wartung von Batterien erfahren wollt, schaut euch mal auf der Website von Varta um.

Teile dieses Artikels stammen von Dieter vom BMW Bike Forum Wiki, der mir die freundliche Genehmigung gegeben hat, sein Material zu verwenden.
© Michael (22.04.07 )    [Start]