TECHNIK NEWSLETTER Ausgabe 7_Juni 2012
KALTSTARTMESSUNG MITTELS SCHNELLTESTGERÄTEN Die Ruhespannung einer Starterbatterie gibt bekanntlich Aufschluss über den Ladezustand. Deren Bestimmung mittels Schnelltestgeräten ist heute Standard in der Logistikkette. Als Nebenprodukt wird dabei oft auch gleich ein Kaltstartstrom ermittelt und dieser mit dem Sollwert lt. EN-Spezifikation verglichen. Zur Interpretation des Ergebnisses sollte man jedoch die Einflussfaktoren auf den Messwert kennen. Problematik: Bei den physikalischchemischen Gesetzmäßigkeiten, die in einer Blei-Säure Batterie herrschen, ist das Problem gegeben, dass in kurzer Zeit keine vollständige Beurteilung erfolgen kann. Eine Aussage über die Restlebensdauer der Batterie („state of health“ = SOH) ist in der kurzen Zeit auch nicht möglich. Ein verlässliches Ergebnis kann nach wie vor nur ein Labortest gemäß dem Standard EN 50342-1 abgeben. Dieser „echte“ Kaltstarttest erfolgt bei -18° Celsius Batterietemperatur und einer realen Belastung mit dem ausgewiesenen Kaltstartstrom für 10 sek. Dann muss die Starterbatterie immer noch mind. 7,5V Spannung aufweisen. Die Trefferquote der Aussagen von Schnelltestgeräten, die oft nach der Impedanzmethode (= Messung Innenwiderstand) arbeiten, beträgt bei Weitem nicht 100%. Eine gewisse Unschärfe ist immer gegeben. Im wesentlichen Einflussfaktoren: beeinflussen Ladezustand, die Batterietemperatur und die Batteriekonstruktion das Messergebnis. Ladezustand: Je nach Ladezustand (Ruhespannung) variiert der entsprechende Leistungswert (Kaltstart-
strom). D.h. je niedriger der Ladezustand ist, desto niedriger wird auch der Kaltstartwert sein, ohne jedoch eine echte Aussage darüber zu treffen, wie gut die Batterie wirklich ist. Dadurch sind Vergleiche zum Nennstrom EN lt. Spezifikation nur im vollgeladenen Zustand sinnvoll. 0,1V Spannungsdifferenz bedeuten ca. 3% Unterschied im Messwert. Diese Gesetzmäßigkeit gilt im Korridor 12,45 – 12,75V. Bei niedrigeren Spannungen verlangsamt sich der Abfall des gemessenen Wertes. Bei höheren Spannungen kann es zu Fehlmessungen aufgrund von Säureschichtung oder Oberflächenspannungen direkt nach der Ladung kommen. Batterie-Innentemperatur: Messungen mit Schnelltestgeräten sind stark von der Batterie-Innentemperatur abhängig. Je kälter die Batterie ist, desto geringer fällt der Messwert aus. 10° Celsius bedeuten in der Regel ca. 3% Differenz im Messwert. Diese Faustregel gilt im Korridor von 0° C bis 20° C. Bei Minustemperaturen fällt der Messwert aufgrund der zunehmenden Trägheit des elektro-chemischen Systems stärker ab. Bei höheren Temperaturen steigt der gemessene Wert jedoch nicht signifikant an. Teilweise sind Schnelltestgeräte mit einer Temperaturkompensation ausgestattet, die jedoch diesen Effekt meist nicht vollständig ausgleichen. Beispiel: Bei einer 72Ah/640A Batterie wird bei einer Spannung von 12,60V und 0°C Temperatur ein Kaltstartstrom von 620A ermittelt. Im vollgeladenen Zustand (>12,70V) und bei Raumtemperatur wird diese Batterie einen geschätzten Messwert von 680A ausweisen. Berechnung: 620A x 1,06(Temp) x 1,03 (Spannung).
Auch die Batteriekonstruktion: prinzipielle Konstruktion einer Starterbatterie hat einen Einfluss auf die Messwerte. So erzeugen beispielsweise dicke Separatoren mit einer Glasvliesauflage eine ausgezeichnete Zyklenfestigkeit, jedoch auch einen höheren Innenwiderstand. Damit reduziert sich der angezeigte Kaltstartwert. Derartige Separatoren werden zum Beispiel in der Produktlinie Buffalo Bull SHD verwendet. Ähnlich verhält es sich mit der Batteriekonstruktion. Eine hohe Anzahl an Elektrodenplatten erzeugt zwar sehr gute Schnelltestwerte, ob aber die Lebensdauer einer solchen Batterie länger ist, kann mittels Schnelltester nicht festgestellt werden. Sehr viele andere Faktoren wie Aktivmassedichte, Legierungsqualität der Gitter und die generelle Verarbeitungsqualität spielen ebenfalls eine wesentliche Rolle. Messgenauigkeit: Zu guter Letzt ist auch die Messgenauigkeit und die Wiederholbarkeit von Schnellmessungen ein Faktum. Je kürzer die Messung ist, desto höher ist die Streuung des Ergebnisses bei Messwiederholungen. Banner Kundenversprechen: Alle Banner Batterien werden ab Werk mit einer Mindestspannung von 12,70V ausgeliefert. Der mit Schnelltestgeräten gemessene Kaltstartstrom beträgt dabei mindestens dem EN-Wert lt. Etikett bei 12,70V Spannung und 20° C Umgebungstemperatur. Ab einer Banner Niederlassung werden Banner Batterien mit einer Mindestspannung von 12,60V ausgeliefert. Diese Kundenversprechen bringen die Qualität der Banner Produkte und der Logistikkette zum Ausdruck!
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Banner GmbH, A-4021 Linz-Austria, Postfach 777, Banner Straße 1, Tel. +43/(0)732/38 88-0, Telefax Verkauf +43/(0)732/38 88-21599, e-mail: office@bannerbatterien.com Verfasser: Günther Lemmerer, Marketing und Öffentlichkeitsarbeit