Die Batterie hat die Aufgabe, elektrische Energie zu speichern und das Fahrzeugbordnetz mit Spannung zu versorgen. Bei modernen Fahrzeugen wird die Batterie nicht nur für den Start benötigt. Sie muss auch eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern versorgen. Insbesondere Komfortelemente, wie die Klimaanlage und Sitzheizungen aber auch Sicherheitssysteme wie zum Beispiel ABS und ESP benötigen zusätzliche Energie, die nicht über die reine Leistung der Lichtmaschine abgedeckt ist. Das gilt insbesondere vor dem Hintergrund, dass es zunehmend zu stockendem Verkehr im innerstädtischen Bereich kommt und so die Leistung der Lichtmaschine reduziert wird.

Neue Antriebssysteme wie StartStopp und Hybridfahrzeuge stellen zudem neue Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit einer modernen Starterbatterie. Auch Lkw-Batterien stellen spezielle Anforderungen an die Starterbatterie. Sie benötigen eine besonders hohe Rüttel- und Zyklenfestigkeit. Vor diesem Hintergrund sind moderne AGM-Batterien (Absorbent Glass Mat) deutlich im Vorteil. Der Elektrolyt wird hier in einem absorptionsfähigen Glasfließ gebunden. Diese Technologie lässt keine Säureschichtung zu und sichert eine sehr hohe Rüttel- und Zyklenfestigkeit bei maximaler Leistung.

Aufbau und Technik

Damit eine Blei-Säure-Batterie Strom abgeben kann, müssen die positive Masse (Bleidioxid) und die negative Masse (Blei) in unmittelbarer Berührung mit verdünnter Schwefelsäure stehen. Die kleinste Einheit der Batterie ist die Zelle. Sie enthält positive und negative Platten, die durch sogenannte Separatoren (Isolatoren) voneinander getrennt sind. Je mehr Plattenvolumen die Zelle enthält, desto größer ist ihre Kapazität, das heißt desto größer ist die Elektrizitätsmenge, die sie abgeben kann. Ferner enthält die Zelle verdünnte Schwefelsäure. Diese dringt in die Platten und Separatoren ein und füllt die Hohlräume, so dass die Bleidioxid- beziehungsweise Bleiteilchen ständig mit Säure in unmittelbarer Berührung stehen. Die in die Zelle eingefüllte Säure befindet sich also teils in den Platten und Separatoren, teils außerhalb der Platten. Die außerhalb der Platten befindliche Säure dient als Säurevorrat und natürlich auch zur Stromleitung innerhalb der Zelle.

Die Batterie im Einsatz

Wird die Batterie mit einem Verbraucher gekoppelt, fließt ein Strom, der die Batterie entlädt. Die Elektronen bewegen sich von der negativen zur positiven Platte. Zum Ausgleich wandern Sulfat-Ionen aus dem Elektrolyt zur negativen Platte und werden dort zusammen mit dem Blei zu Bleisulfat. Aus dem Bleidioxid an der positiven Platte entsteht – unter Bildung von Wasser – ebenfalls Bleisulfat, indem Sulfat- und Wasserstoffionen verbraucht werden.

Bei der Aufladung wird die Batterie an eine Gleichspannungsquelle gekoppelt. Der Elektronenfluss geht nun von der positiven zur negativen Platte. Der Elektronenfluss bewirkt an der negativen Platte eine Reduktion des Bleisulfates, während an der positiven Platte das Bleisulfat unter Elektronenabgabe und Aufnahme von Sauerstoffatomen zu Bleidioxid wird. In der Flüssigkeit entsteht Schwefelsäure und die Wassermenge verringert sich.

Moderne Starterbatterien sind sehr sicher aufgebaut. Dennoch gilt es, einige Aspekte zu berücksichtigen, um eine optimale Sicherheit zu gewährleisten.

Beim Einbau der Batterie muss darauf geachtet werden, dass die Batterie fest montiert wird. Entgasungslöcher dürfen nicht abgedeckt oder extremer Verschmutzung aussetzt werden. Je nach Ladebedingungen erzeugen Bleisäure-Batterien ein mehr oder weniger explosives Gas-Gemisch. Deshalb ist bei der Batterielagerung auf ausreichende Belüftung zu achten und die Batterie darf niemals in geschlossenen Räumen betrieben werden. Altersschwache Batterien sollten rechtzeitig ausgetauscht werden, denn die Gasung nimmt bei gealterten Batterien erheblich zu.

Vor dem Ein- und Ausbau müssen alle Verbraucher abgeschaltet werden, damit eine Funkenbildung ausgeschlossen ist. Beim Lösen der Anschlüsse muss zuerst das Massekabel abgenommen werden. Beim Anschließen ist diese Verbindung zuletzt herzustellen. Mit dieser Maßnahme wird der Kurzschlussgefahr durch Werkzeuge vorgebeugt.

Verschlossene Batterien (ohne Stopfen) sollten niemals geöffnet werden. Dies ist auch nicht notwendig, da diese Batterien wartungsfrei sind und somit einen minimalen Wasserverbrauch haben.

Bei Reihen- oder Parallelschaltungen ist auf die gleiche Auslegung und den gleichen Alterungs- und Ladezustand sowie die genaue Anleitung des jeweiligen Herstellers zu achten. Batterien dürfen nicht über 45° gekippt werden, sofern sie nicht als kipp- und auslaufsicher gekennzeichnet sind.

Das neue Batteriegesetz (BattG) der Europäischen Union ist seit 01.12.2009 in Kraft. Alle Unternehmen, die Batterien produzieren, importieren und damit Handel betreiben oder sie einbauen sind von dem Gesetz betroffen. Sowohl die fachgerechte und qualifizierte Kennzeichnung von Batterien als auch die umweltschonende und nachhaltige Entsorgung von Altbatterien sind Kernpunkte der Gesetzgebung. Weder Batterien noch Akkus sollen unkontrolliert in die Umwelt gelangen, sondern gesammelt und fachgerecht entsorgt werden. Hierzu werden für Hersteller sowohl der Einsatz von Schadstoffen bei der Produktion – insbesondere Cadmium – als auch Sammelmengen und Rücknahmequoten per BattG festgelegt.

Batterien müssen einheitlich so gekennzeichnet sein, dass leicht ersichtlich ist, dass sie Schadstoffe enthalten und nicht in den Hausmüll gehören. Das Zeichen der durchgestrichenen Mülltonne und die Angabe von Pb (Blei) kennzeichnen dies. Alte Fahrzeugbatterien müssen daher beim Handel oder in Werkstätten zur fachgerechten Entsorgung abgegeben werden. Blei-Säure-Batterien lassen sich sehr gut recyclen. Die daraus gewonnenen Rohstoffe werden der Produktion von neuen Batterien zugeführt.

Damit die Batterie ihre maximale Lebensdauer erreichen kann, ist eine richtige Wartung und Pflege erforderlich. Dazu zählt, dass die Batterie stets sauber und trocken gehalten werden sollte. Bei nicht geschlossenen Batterien sollte der Säurestand regelmäßig geprüft und gegebenenfalls mit destilliertem Wasser korrigiert werden. Dabei dürfen keine sogenannten Aufbesserungsmittel verwendet werden. Bei einer Säuredichte von unter 1,21 kg/l muss die Batterie nachgeladen werden.

All dies ist bei geschlossenen Batterien nicht notwendig, da der Wasserverbrauch erheblich reduziert ist und das Prüfen der Säuredichte und das Nachfüllen von Wasser nicht möglich und nicht erforderlich sind.

Soll die Batterie wegen längeren Nichtgebrauchs stillgelegt werden, muss diese geladen, aufrecht, kühl und trocken gelagert werden. Verbleibt sie dabei im Fahrzeug, solle die Minusklemme abgeklemmt werden. Zudem sollte die Schutzkappe auf dem Pluspol belassen werden. Der Ladezustand ist regelmäßig zu prüfen und gegebenenfalls durch Nachladen zu korrigieren.

Beim Laden ist auf gute Raumbelüftung zu achten und es dürfen nur geeignete Gleichstromgeräte verwendet werden. Der Pluspol der Batterie muss mit dem Plus-Ausgang des Ladegerätes verbunden werden. Beim Minusanschluss ist entsprechend vorzugehen. Danach erst wird das Ladegerät eingeschaltet. Die Ladestromempfehlung lautet: 1/10 Ampere der Batteriekapazität (Ah). Bei einer Säuretemperatur von mehr als 55 °C sollte die Ladung unterbrochen werden. Die Batterie ist voll geladen, wenn die Säuredichte und die Ladespannung innerhalb von zwei Stunden nicht mehr ansteigen.