Ohne eine Batterie kann ein Auto nicht funktionieren. Sie wird nicht nur zum Anlassen des Motors benötigt, sondern versorgt auch andere elektrische Geräte im Auto mit Strom. In einem Auto ist häufig eine Blei-Säure-Batterie verbaut. Diese Art von Batterie gibt es seit mehr als 150 Jahren. Die dahinter liegende Technologie und der Aufbau der Batterie haben sich seit ihrer Erfindung 1859 kaum verändert. Doch wie funktioniert eine Autobatterie eigentlich?

  

Aufbau

Bei der Blei-Säure-Batterie, umgangssprachlich auch Bleiakku genannt, wird chemische Energie in Elektrizität umgewandelt. Da dieser Prozess auch umgedreht werden kann, kann man mit dieser Batterie Energie speichern und diese wieder freigeben, wenn sie benötigt wird.

Meistens besteht eine Autobatterie aus sechs Zellen, die in einem Kunststoffgehäuse in Reihe angeordnet sind. Dabei befindet sich in jeder Zelle eine Bleidioxidplatte und eine Bleiplatte. Jede Zelle erzeug dabei eine Spannung von 2 Volt, so dass die gesamte Batterie eine Spannung von 12 Volt besitzt. Sie wird daher auch als 12-Volt-Batterie bezeichnet.

Bei der Blei-Säure-Batterie sind die beiden Platten in Schwefelsäure getaucht. Durch die Schwefelsäure kommt eine chemische Reaktion zwischen Bleidioxid und Bleiplatten in Gang. Hierbei bewegen sich die Ionen frei um die Bleiplatte und chemische Reaktion sorgt dafür, dass Wasserstoff und Bleisulfat entstehen.

Aufgrund der Bewegung der Ionen entsteht Elektrizität. An den beiden Polen der Batterie werden dann die Kabel angeschlossen, durch die die Elektrizität zu den Verbrauchern fließt und dadurch anschließend an den anderen Pol der Batterie gelangt. 

Woher kommt die Energie?

Damit ein Auto Strom in der Batterie speichern kann, muss dieser zunächst hergestellt werden. Dieses macht beim Auto die sogenannte Lichtmaschine. Dieses ist ein Generator, bei dem die Bewegung der Kurbelwelle benutzt wird, um Strom zu erzeugen. Hierzu ist die Lichtmaschine über einen Keilriemen mit der Kurbelwelle verbunden, wodurch der Generator angetrieben wird, wenn der Motor läuft. Zum einen wird der Strom an die Verbraucher verteilt, zum anderen wird ein Teil wieder zur Batterie geleitet, damit diese aufgeladen wird. Gerade bei Autos mit Start-Stopp-Funktion wird bei einem stehenden Motor kein Strom erzeugt, während Verbraucher wie die Beleuchtung, das Radio oder Lüftung weiter Strom aus der Batterie beziehen. Dieser Strom wird, wenn der Motor wieder läuft, wieder der Batterie zugeführt.

Um ein Überladen der Batterie zu verhindern, wird ein Spannungsregler benutzt, der den Stromfluss auf einem optimalen Niveau hält.

Die verschiedenen Arten von Autobatterien

Da die Blei-Säure-Batterie einfach und günstig herzustellen ist, hat sich diese als gebräuchlichster Batterietyp in Fahrzeugen durchgesetzt. Die Technik ist zwar schon mehr als 150 Jahre alt, ist aber zuverlässig. 90 % der Batterien am Markt sind Blei-Säure-Batterien. 

Es gibt aber auch noch andere Batterietypen, wie die Lithium-Ionen-Batterie. Bei dieser laufen andere chemische Prozesse ab. Sie hat ein hohes Leistungsniveau und eine sehr hohe Kapazität. Daher werden sie hauptsächlich in Elektrofahrzeugen verwendet.

Die Blei-Säure-Autobatterien werden noch in zwei Untertypen unterschieden: Es gibt Trocken- und Nassbatterien. Zwar ist bei beiden der zugrunde liegende chemische Prozess derselbe, es gibt aber den Unterschied, dass bei einer Trockenbatterie die Zellen einen Glasmattenseparator haben, welcher die Schwefelsäure aufnimmt, und bei einer Nassbatterien die Platten in der Lösung eingetaucht ist. Da man bei einer Trockenzellenbatterie nicht an den Elektrolyten muss, ist diese meistens versiegelt und auslaufsicher.

Durch ihre Auslaufsicherheit kann die Trockenzellenbatterie an verschiedenen Stellen verbaut werden. So kann man diese auch beispielsweise an der Seite im Kofferraum anbringen. Wenn man hier eine Nassbatterie verwenden würde, könnte das Elektrolyt auslaufen und den Innenraum beschädigen. Daher ist es besser, wenn eine Nassbatterie im Motorraum in aufrechter Position verbaut ist.