Rund um E-Bike Akkus

Lithium-Ionen-Batterien

Seit Beginn ihrer Markteinführung Anfang der 90er Jahre haben die Lithium-Ionen-Batterien einen Siegeszug durch viele Anwendungen angetreten. Fanden die ersten Lithium-Ionen-Batterien noch ausschließlich im Consumermarkt (Mobiltelefone, Laptops) Anwendung, so erschließen die weiterentwickelten Lithium-Ionen-Batterien stetig neue Anwendungsgebiete. E-Bikes, Netbooks, Tablet Computer oder Smart Watches wären ohne diese „Energiepakete“ kaum zu realisieren gewesen

Bikefun.ch gibt Ihnen hier eine Kurzübersicht über die Faktoren, welche die Lebensdauer einer Batterie beeinflussen

Lebensdauer

Die Temperatur während des Einsatzes oder einer nicht Benutzung hat grossen Einfluss auf die Lebensdauer und Kapazität. Aussentemperaturen von 10–25 ° C und Betriebstemperaturen von 20–40 °C sind für den Normalbetrieb ideal. Temperaturen ausserhalb der Idealtemperatur reduzieren die Lebensdauer

Dauerladung, Überladung und Tiefenentladung beeinflussen die Lebensdauer. Die Nutzung von Teilzyklen in Kombination mit einer Beschränkung der genutzten Energiemenge führt zu einer drastischen Verlängerung der Lebensdauer. Die Nutzung von Vollzyklen kann Tiefenentladungen oder Überladungen mit sich bringen und die Lebensdauer verringern oder gar die Batterie zerstören

Elektrisch hohe Ströme bei Laden und Entladen beanspruchen die Zellchemie, erzeugen eine hohe interne Wärmeproduktion und haben dementsprechend eine Kapazitätsabnahme zur Folge

Zusammenfassung

Wärme ist der Batterie tot ... (Aussentemperatur sowie auch die durch Stromfluss intern produzierte Temperatur)

• Eine normale Ladung schadet weniger als eine schnelle Ladung (geringere Wärmeentwicklung)
• Geringere Entladeströme (kleinere Kraftentwicklung des Motors) verlängern die Lebensdauer
• Lagerung bei Temperaturen innerhalb von 10–25 ° C verlängern die Lebensdauer
• Betrieb bei Temperaturen innerhalb von 20–40 ° C verlängern die Lebensdauer
• Die Nutzung von Teilzyklen führt zu einer drastischen Verlängerung der Lebensdauer
• Die Nutzung von Vollzyklen kann Tiefenentladungen oder Überladungen mit sich bringen und die Lebensdauer drastisch verringern oder gar die Batterie zerstören

Beispiel einer Abnahme der Zyklen durch eine höhere Strombelastung (Ladung und Entladung)

Beispiel der Steigerung der Zyklenanzahl durch Reduzierung der Entladetiefe

Bei voller Nutzung der Batterie fällt die Kapazität nach 500 Vollzyklen auf 70 % der ursprünglichen Kapazität. Bei gleichzeitiger Beschränkung des Entladetiefe (Depth of Discharge, DOD) auf 80 % werden bereits 1000 Teilzyklen möglich. Dieses Beispiel zeigt die Entwicklung anhand eines Ladezustandes von 100% an (State of Charge, SOC)

Quelle: Kompendium Li‐Ionen‐Batterien