Batterien: die 12-V-Batterie, die im Hybrid und die im Elektroauto
Jedes Auto hat eine 12-Volt-Batterie, auch Elektroautos. Hybride und Elektroautos haben zusätzlich noch eine zweite, riesige, und die bewegt das Auto. Beide nutzen sich ab, und beide kann man messen.
Die 12-V-Batterie
Das ist die altbekannte im Motorraum, in Abbildung 1 gelb markiert (bei manchen Autos sitzt sie im Kofferraum oder unter einem Sitz). Sie startet den Motor und versorgt die ganze Elektronik, wenn das Auto aus ist. In einem Hybrid oder Elektroauto startet sie zwar keinen Motor, aber ohne sie wacht das Auto gar nicht erst auf.
Hat das Auto eine Weile gestanden, zeigt eine geladene Batterie 12,6 oder 12,7 Volt. Bei 12,4 ist sie ungefähr zu drei Vierteln voll, unter 12,2 ist sie entladen und leidet. Bei laufendem Motor muss die Spannung auf 13,8 bis 14,7 steigen, das ist die Lichtmaschine, die sie lädt. Viele moderne Autos haben eine intelligente Lichtmaschine, die das Laden pausiert, wann immer es geht, um Sprit zu sparen. Wenn du also bei laufendem Motor eine Zeit lang 12,8 Volt siehst, ist das nicht zwangsläufig ein Fehler.
Sie halten vier bis sechs Jahre, bei Hitze und vielen Kurzstrecken weniger. Autos mit Start-Stopp-Automatik haben spezielle Batterien, EFB oder AGM. Wenn du sie tauschst, nimm dieselbe Technik, und denk dran, dass man bei vielen Autos dem Steuergerät sagen muss, dass die Batterie neu ist, damit es sie richtig lädt.
Die Batterie im Hybrid
Ein Hybrid ohne Stecker hat eine kleine Batterie mit etwa 200 bis 300 Volt, aufgebaut aus vielen Blöcken oder Zellen in Reihe (in Abbildung 2 grün, zusammen mit dem Elektromotor und den Kabeln dazwischen). Sie arbeitet ständig: Beim Bremsen und Gaswegnehmen wird sie geladen, beim Anfahren und Beschleunigen hilft sie dem Motor. Die Nickel-Batterien von Toyota halten extrem lange, es ist nicht selten, dass sie über 300.000 Kilometer schaffen. Aber auch sie werden müde: Wenn ein Block gegenüber den anderen zurückfällt, leistet die ganze Batterie weniger.
Die Batterie im Plug-in-Hybrid und im Elektroauto
Die Batterie eines Elektroautos nimmt den ganzen Wagenboden ein, wie du in Abbildung 3 siehst. Sie ist aus Lithium, hat 300 bis 800 Volt, und entscheidend ist ihre Kapazität: wie viele Kilowattstunden heute reinpassen, verglichen mit denen, die reinpassten, als sie neu war. Das ist ihre Gesundheit. Sie geht nach und nach verloren, schneller bei Hitze, bei vielen Schnellladungen oder wenn die Batterie lange auf hundert Prozent oder fast leer steht. Normal ist, dass sie in den ersten Jahren ein paar Prozentpunkte verliert und danach deutlich langsamer. Fast alle Hersteller garantieren acht Jahre oder 160.000 Kilometer über 70 %.
Wenn du einen gebraucht kaufen willst, ist die Batteriegesundheit das Erste, was du prüfen solltest: Sie ist mit großem Abstand das teuerste Teil am Auto.
Die häufigsten Fehler
- 12-V-Batterie leer
Der Motor dreht zäh durch, seltsame Warnungen im Kombiinstrument, die Start-Stopp-Automatik funktioniert nicht mehr. Bei Hybriden und Elektroautos wacht das Auto nicht auf.
Typische Codes: P0562, P0560 - Lichtmaschine lädt nicht oder lädt zu stark
Bei laufendem Motor bleibt die Spannung die ganze Zeit unter 13 Volt oder geht über 15.
Typische Codes: P0562, P0563 - Stromverbrauch bei ausgeschaltetem Auto
Irgendwas bleibt wach und saugt sie in ein paar Tagen leer: ein Modul, eine Lampe, ein schlecht eingebautes Zubehörteil.
- Ungleiche Blöcke im Hybrid
Ein oder mehrere Blöcke haben weniger Spannung als die anderen, wenn Strom abgerufen wird. Das Auto nutzt den Elektroteil weniger und meldet sich irgendwann mit einer Warnung.
Typische Codes: P0A80, P0A7F - Lüftung der Hybridbatterie zugesetzt
Viele werden mit Luft aus dem Innenraum gekühlt. Wenn Filter oder Gitter mit Staub oder Hundehaaren zu sind, wird die Batterie heiß und altert schneller.
Das kannst du mit Final OBD sehen
Die 12-V-Batterie siehst du bei jedem Auto: ihre Spannung, ob sie geladen wird und wie stark, und ab Pro ihren Verlauf, damit du merkst, ob sie über die Wochen nachlässt. Im Bild die eines Peugeot Traveller beim Laden, mit dem Strom und dem, was die Lichtmaschine leistet.
Bei Hybriden und Elektroautos, die die Daten liefern, schaust du in die große Batterie hinein: die Spannung jedes Blocks oder jeder Zelle, ihre Temperaturen, die höchste und die niedrigste, und die Gesundheit, die das Auto selbst berechnet. Im Bild die 80 Zellen eines Mitsubishi Outlander Plug-in-Hybrid, eine nach der anderen.
Motorhaube aufdie ausführliche Erklärung
Warum eine 12-V-Batterie stirbt
Innen sind das Bleiplatten in Säure. Beim Entladen bildet sich auf den Platten Bleisulfat, beim Laden löst es sich wieder auf. Bleibt die Batterie längere Zeit entladen, verhärtet dieses Sulfat zu Kristallen, die sich nicht mehr auflösen, und die Batterie verliert für immer Kapazität. Deshalb schadet es so sehr, ein Auto wochenlang ohne Erhaltungsladegerät stehen zu lassen oder nur Fünf-Minuten-Strecken zu fahren, die ihr nicht zurückgeben, was der Start gekostet hat.
Der andere große Feind ist Hitze, die die Korrosion der Platten beschleunigt. Im Süden oder bei Autos, deren Batterie direkt am Motor sitzt, halten sie weniger lange.
Volt, Strom und Innenwiderstand
Die Ruhespannung sagt, wie voll die Batterie ist, nicht wie gesund. Eine alte Batterie kann 12,6 Volt zeigen und beim Starten in sich zusammenfallen. Was wirklich über ihre Gesundheit Auskunft gibt, ist, wie stark die Spannung einbricht, wenn Strom gezogen wird, und das hängt von ihrem Innenwiderstand ab. Darum belasten Batterietester in der Werkstatt die Batterie oder messen diesen Widerstand, statt nur auf die Volt zu schauen.
Einen Hinweis kannst du selbst sehen: die niedrigste Spannung beim Starten. Bei einer gesunden, geladenen Batterie bleibt sie über etwa 9,6 bis 10 Volt. Fällt sie deutlich tiefer, will die Batterie getauscht werden.
Intelligente Lichtmaschine, EFB und AGM
Moderne Autos steuern das Laden, um Sprit zu sparen: Die Lichtmaschine lädt kräftig beim Bremsen und im Schiebebetrieb, wenn die Energie gratis ist, und ruht beim Beschleunigen. Die Batterie arbeitet so halb geladen und mit vielen Ladezyklen, und das hält eine normale Batterie nicht aus. Deshalb haben Autos mit Start-Stopp eine EFB (eine verstärkte Bleibatterie) oder eine AGM (die Säure ist in einem Glasfaservlies gebunden, die verträgt viel mehr Zyklen).
Viele haben außerdem einen Sensor am Minuspol, der den Strom misst, der rein- und rausgeht, und die Temperatur, und daraus den Zustand der Batterie berechnet. Wenn du sie tauschst, muss das Steuergerät wissen, dass sie neu ist, welcher Typ es ist und welche Kapazität sie hat. Sonst lädt es sie weiter so, als wäre es die alte.
Die Hybridbatterie von innen
Eine Hybridbatterie ist ein Haufen Zellen in Reihe. Die Nickel-Metallhydrid-Batterien von Toyota haben Zellen mit 1,2 Volt, je sechs zu einem Modul zusammengefasst. Ein Prius hat 28 solcher Module, insgesamt etwa 200 Volt.
Das Batteriemanagement misst nicht jede Zelle, sondern Blöcke, meist aus zwei Modulen. Am meisten über die Gesundheit sagt der Unterschied zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Block, vor allem unter Last, beim Beschleunigen oder bei starkem Bremsen. Wenn in Ruhe alle fast gleich sind und einer abfällt, sobald Strom gezogen wird, hat dieser Block einen hohen Widerstand und wird Ärger machen.
Auch der Ladestand, den das Auto anzeigt, ist nicht der echte. Ein Hybrid hält seine Batterie ungefähr zwischen 40 und 80 %, um sie zu schonen, und die Anzeige im Kombiinstrument stellt das so dar, als ginge es von leer bis voll.
Die Gesundheit eines Elektroautos oder Plug-in-Hybrids
Die Gesundheit ist die Kapazität, die heute reinpasst, geteilt durch die, die reinpasste, als die Batterie neu war. Fast alle Elektroautos berechnen ihre eigene und speichern sie im Batteriemanagement, und genau die zeigt dir Final OBD, wenn das Auto sie liefert, wie beim MG4. Aber Achtung: Das ist eine Berechnung des Autos selbst, und manche haben den Wert fest hinterlegt oder aktualisieren ihn nur sehr selten.
Was eine Lithiumbatterie am meisten altern lässt
Hitze, vor allem beim Laden. Lange Zeit auf hundert Prozent oder unter zehn. Schnellladungen direkt hintereinander, die sie aufheizen. Und die Jahre, auch wenn das Auto steht. Was sie am wenigsten belastet: zu Hause langsam laden, im Alltag zwischen 20 und 80 %, und nur vor einer langen Fahrt ganz voll machen.
Rekuperation: wenn der Elektromotor bremst
In einem Hybrid oder Elektroauto arbeitet der Elektromotor beim Gaswegnehmen oder sanften Bremsen andersherum, als Generator, und speist Energie in die Batterie. Im Eclipse Cross Plug-in-Hybrid eines unserer Tester haben wir bei einer Bremsung 59 Ampere reinfließen sehen, etwa 18 Kilowatt bei 310 Volt. Darum halten die Bremsbeläge eines Hybrids so lange: Einen guten Teil der Bremsarbeit übernimmt der Elektromotor.
Alle Abschnitte des Mechanik-Ratgebers
Schau es dir an deinem eigenen Auto an
Fast alles, was in diesem Ratgeber steht, siehst du mit Final OBD und einem eingesteckten Adapter: die Fehler erklärt, die Live-Daten und das, was zu jedem System gehört.
