Ob Start-Stopp-System, Hybrid- oder Elektrofahrzeug: Die 12-Volt-Batterie ist aus dem modernen Fahrzeug nicht wegzudenken. Neben der Versorgung klassischer Verbraucher wie Anlasser, Lampen und Zünd- und Einspritzsystem stellt die Batterie auch die Funktion von Fahrerassistenzsystemen und sicherheitsrelevanten Funktionen wie ABS und ESP sicher. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an Zuverlässigkeit, Leistungsabgabe und Lebensdauer. Markteinschätzungen zufolge ist mittlerweile mehr als jede zweite Batterie im OEM-Geschäft eine AGM-Batterie (Absorbent Glass Mat).
Entsprechend wandelt sich auch der Bedarf im Aftermarket immer mehr in Richtung AGM-Batterien. Bei der Auswahl des richtigen Modells durch Werkstätten und Handel sollten jedoch nicht nur die technischen Daten betrachtet werden. Wesentlichen Einfluss auf die Langzeitqualität und Leistungsfähigkeit haben die Konstruktion der Elektroden, die Materialzusammensetzung und die Qualität der Fertigungsprozesse. Diese Faktoren finden sich jedoch nicht in Verkaufstabellen wieder.
Gitterdesign und Materialwahl machen den Unterschied
Exide verwendet bei seinen AGM-Batterien spezielle Gittertechnologien für die positiven und negativen Elektroden. Die Bleidioxid-Gitter der positiven Elektroden werden im Stanzverfahren werden hergestellt. Dabei sind Formgebung und Stanzqualität wichtig für die Hochstromentladefähigkeit beim Startvorgang und sollen auch die Lebensdauer verbessern.
Bei den negativen Elektroden werden unter anderem hochreiner synthetischer Ruß und Ligninsulfonat-Additive verwendet. Diese sollen eine hohe Leistungsabgabe und Zyklenfestigkeit bei gleichzeitig geringem Wasserverbrauch ermöglichen. Auch die Auswahl der Legierungszusammensetzung ist entscheidend für die Robustheit der Batterie.
„Die Materialauswahl ist entscheidend, um Leistung, Robustheit und Kosten in ein ausgewogenes Verhältnis zu bringen“, erklärt Dirk Stellfeldt, Senior Director R&D Automotive bei Exide Technologies.
Qualität beginnt in der Fertigung
Neben der Konstruktion ist auch die Fertigungsqualität für die späteren Eigenschaften einer AGM-Batterie entscheidend. Insbesondere beim Pastieren und Reifen der Elektroden sowie bei der Befüllung und Formation sind wiederholgenaue Prozesse entscheidend. So hat beispielsweise die Elektrolytmenge Einfluss auf wichtige Eigenschaften wie die Auslaufsicherheit und Zyklenfestigkeit.
„Selbst das fortschrittlichste Produktdesign kann sein Potenzial nicht entfalten, wenn es an Prozesskontrolle mangelt“, betont Stellfeldt.
Exide überwacht deshalb nach eigenen Angaben sämtliche Fertigungsschritte und verfolgt jede AGM-Batterie während des Produktionsprozesses zurück. Die Batterien für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge werden in europäischen Werken produziert. Als Erstausrüster muss Exide zudem die Validierungs- und Homologationsanforderungen der Fahrzeughersteller erfüllen. Laut Hersteller kommen die AGM-Technologie und die Fertigungsprozesse aus der Erstausrüstung auch für die Batterieproduktion für den Aftermarket zum Einsatz.
Zyklenfestigkeit besonders wichtig
Im praktischen Einsatz müssen AGM-Batterien vor allem häufige Lade- und Entladevorgänge sowie den Betrieb im Teilladezustand bewältigen. Dies ist insbesondere für Fahrzeuge mit Start-Stopp-Systemen und (teil-)elektrifizierten Antrieben relevant.
Was unter Laborbedingungen funktioniert, kann sich im realen Betrieb völlig anders verhalten. Um die Qualität seiner Batterien sicherzustellen, prüft das Unternehmen diese deshalb unter anderem auf ihr Verhalten bei Tiefentladung und im Teilladebetrieb, der insbesondere im Kurzstreckeneinsatz häufig vorkommt. So werden Fahrbedingungen simuliert und die Leistungsfähigkeit unter hoher Belastung und schwierigen Bedingungen für die Batterie getestet.
Für Werkstätten ist neben der Qualität der Batterie vor allem die Auswahl des passenden Ersatzprodukts entscheidend. Dabei gilt laut Stellfeldt das Prinzip „Gleiches durch Gleiches ersetzen“. Die neue Batterie muss den ursprünglichen Anforderungen des Fahrzeugs entsprechen.
Für den Werkstattalltag bedeutet das: Neben Kapazität und Kaltstartstrom sollten auch die Batterietechnologie, die Zyklenfestigkeit und die Herstellervorgaben berücksichtigt werden. Denn gerade bei modernen Fahrzeugen ist eine zuverlässige 12-Volt-Versorgung Voraussetzung für die einwandfreie Funktion zahlreicher elektrischer Systeme.
Über Dirk Stellfeldt
Dirk Stellfeldt ist Senior Director R&D Automotive bei Exide Technologies. Er verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Batterieindustrie und konzentriert sich insbesondere auf fortschrittliche Blei-Säure-Technologien, darunter AGM- und EFB-Batterien. Stellfeldt ist ausgebildeter Chemiker und promovierter Naturwissenschaftler.
