Wie Sie Probleme mit dem störanfälligsten Teil im Auto erkennen und vermeiden

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DMB Technics AG

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Cadex Electronics Inc.

Ein Kapazitätsverlust beeinträchtigt den Start kaum

Ein Kapazitätsverlust beeinträchtigt den Start kaum und die meisten Starterbatterien zeigen eine gute Leistung – bis der Motor eines Morgens nicht mehr dreht. Eine Batterie „stirbt“ nicht plötzlich: es geht ihr einfach die Kapazität aus. Dies ist vergleichbar mit einem galoppierenden Pferd, das seine temperamentvolle Leistung beibehält, bis es schließlich vor Erschöpfung zusammenbricht.

Zuverlässige Batterie-Testgeräte sind Mangelware

Schuld an der großen Anzahl von Garantiefällen und die hohe Ausfallquote auf der Straße ist zum Teil auf den Mangel an zuverlässigen Batterie-Testgeräten zurückzuführen. Die meisten Testgeräte ermitteln nur den CCA; die Kapazität, der führende Gesundheitsindikator, bleibt unbekannt. Während die Kapazität mit der Nutzung und dem Alter nachlässt, bleibt der Innenwiderstand gering. Dadurch sind Widerstands-messungen als Indikator für den Batteriezustand und das Ende der Lebensdauer unzuverlässig. Sie führen zu einer Fehldiagnose, wegen der eine gute Batterie fälschlicherweise ausgetauscht und eine andere mit niedriger Kapazität als gut bewertet wird, um schließlich auf der Straße auszufallen.

Der Zustand einer Batterie kann nur geschätzt werden

Der Zustand einer Batterie kann nicht „gemessen“, sondern nur geschätzt werden. Ähnlich wie ein Arzt, der einen Patienten untersucht, oder ein Meteorologe, der das Wetter vorhersagt, sind Batterietest-ergebnisse nur Vorhersagen für den Batteriezustand und das Ende ihrer Lebensdauer. Eine verbrauchte Batterie ist leicht zu prognostizieren und die meisten Testgeräte erreichen eine Genauigkeit von 100%. Die Herausforderung ist die Messung einer funktionierenden Batterie im Leistungsbereich von 70 … 100%. Neben der Kapazität spielen weitere Attribute ebenfalls eine Rolle. Dies sind der Innenwiderstand, die Sulfatierung und die Selbstentladung. Kein einziges Gerät kann alle Batterieeigenschaften auf die Schnelle in einem kurzen Test bewerten.

Praxisnaher Kohleplattentest

Zu den frühen Batterietestern gehörte „carbon pile“ (Kohleplattentest). Die Batterie besteht den Test, wenn die Spannung für eine bestimmte Zeit bei einer angelegten Belastung über einem eingestellten Grenzwert bleibt. Der Kohleplattentest ahmt lebensechte Bedingungen nach und ein Fachmann kann eine einigermaßen gute Bewertung erreichen, jedoch kann das Gerät nicht zwischen niedrigem Ladezustand, hohem Innenwiderstand und verlorener Kapazität unterscheiden.

Einzelfrequenz-Wechselspannungstests sind auch nicht besser

Einzelfrequenz-Wechselspannungstestgeräte legen ein 1000-Hz-Sinus-Signal oder Rechteckwellen-Impulse von 80 … 90 Hz an. Diese nicht-invasive Methoden funktionieren auf einer skalaren Ebene, indem sie Daten mit einem Referenzpunkt vergleichen und den Innenwiderstand messen. Es wurden zahlreiche Frequenzen ausprobiert, aber das so genannte Vektorverfahren führt ohne nennenswerte Verbesserung nur noch zu mehr Komplexität. Die Kapazitätsbewertung bleibt unerreichbar.

Zukunftsweisend: die elektrochemische Impedanzspektroskopie

Batterie-Wissenschaftler glauben, dass die Zukunft von Batterietests in der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) liegt. EIS gibt es zwar schon seit vielen Jahren, aufgrund der hohen Gerätekosten, langen Testzeiten und der Erfordernis ausgebildeter Experten zur Daten-Entschlüsselung verließ diese Technologie jedoch nie die Labors. Die Bilder 2, 3 und 4 zeigen die häufigsten heute verwendeten Batterie-Testverfahren.

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Die elektrochemische Multi-Modell-Impedanzspektroskopie

Das Scannen einer Batterie und das Plotten eines Nyquist-Diagramms ist mit EIS relativ einfach – die Komplexität entsteht mit der Auswertung der Daten. Cadex brachte die EIS-Technologie auf eine höhere Ebene und entwickelte die elektrochemische Multi-Modell-Impedanzspektroskopie oder kurz Spectro. Der Spectro CA-12 (Bild 5) ist ein transportables Handgerät und scannt die Batterie mit einem 20- bis 2000-Hz-Signal, als ob die Topologie einer Landschaft aufgenommen würde. Das Herz des Systems ist der Algorithmus, der 40 Mio. Transaktionen sammelt und CCA- und Kapazitätsmessungen innerhalb 15 s liefert. Die CCA-Vorhersage hat eine Genauigkeit von ±5%, jedoch seine Stärke liegt in der Kapazitätsbewertung. Die Vorhersage der Kapazität hat eine Genauigkeit von ±20%.

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