Es ist von entscheidender Bedeutung, die Lebensdauer Ihrer zyklenfesten Batterie zu kennen, unabhängig davon, ob sie alt oder neu ist. Verschiedene Faktoren beeinflussen den Lebenszyklus einer Batterie. Lassen Sie uns jedoch zunächst definieren, was ein Batterielebenszyklus ist und wie er berechnet wird.
Was ist ein Batterielebenszyklus?
Wenn ein Akku verwendet und aufgeladen wird, verliert er nach und nach seine ursprüngliche Kapazität. Sein Lebenszyklus bezieht sich auf die Anzahl der Lade- und Entladezyklen, die es abschließen kann, bevor die Leistung nachlässt.
Wie berechnet man den Batterielebenszyklus?
Nach dem ersten Gebrauch lädt sich ein Akku möglicherweise nicht wieder vollständig auf, dies bedeutet jedoch nicht das Ende seiner Lebensdauer.
Im Allgemeinen stellen Hersteller Daten zur akzeptablen Leistung und Kapazitätsreduzierung bereit, bevor der Lebenszyklus einer Batterie endet.
Obwohl es keinen Standard gibt, gilt als allgemeine Regel, dass die Lebensdauer einer Batterie an der Anzahl der Zyklen gemessen wird, die sie durchlaufen kann, bevor sie auf weniger als 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität aufgeladen wird.
Wie wird die Entladungstiefe bestimmt?
Die Batteriekapazität kann auch durch verstanden werden Entladungstiefe (DoD), der den Prozentsatz der genutzten Batteriekapazität im Verhältnis zur Gesamtkapazität misst.
Beispielsweise hat eine neue 100-Ah-Batterie, die 20 Minuten lang mit einem Strom von 50 A entladen wurde, für diesen Zyklus einen DoD von 16,7 % (50*20/60/100).
Wie bereits erwähnt, ist die Lebenszyklusgrenze erreicht, wenn die Batterie nicht über 80 Ah aufgeladen werden kann, was zu einem anfänglichen DoD von 20 % führt “voll” Aufladung.
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Wie viele Zyklen hält eine Batterie durch?
Der Lebenszyklus einer Batterie hängt von ihrem Typ und ihrer Verwendung ab.
Lebenszyklus des Lithium-Ionen-Akkus
Die meisten Li-Ionen-Akkus halten etwa 500 Zyklen, während LiFePO4-Akkus Tausende von Zyklen überstehen können, bevor die Kapazität nachlässt.
Bei Holo Battery, unserem maßgeschneiderte LiFePO4-Lösungen haben eine Lebenszyklusbewertung von 3.000–5.000 Zyklen bei starker Beanspruchung und sogar noch mehr bei leichter Beanspruchung.
Normalerweise geben die Hersteller den Grenzwert für die Entladungstiefe an, um diese Werte zu erreichen.
Lithium-Ionen-Batterien sind weniger von Umwelt- und Entladungsfaktoren betroffen als Blei-Säure-Batterien, was zu genaueren Lebenszyklusschätzungen führt.
Lebenszyklus von Blei-Säure-Batterien
Eine Blei-Säure-Batterie kann bei ordnungsgemäßer Wartung bis zu 1.500 Zyklen halten, insbesondere wenn sie über 50 % geladen ist.
Allerdings hängt seine Langlebigkeit von leichten Entladungen und korrekten Ladezyklen ab. Hoher Strombedarf oder Tiefentladungen reduzieren die Zyklenzahl erheblich.
Im Durchschnitt dauert es 300–500 Zyklen.
Was verkürzt die Lebensdauer von Akkus?
Neben dem Batterietyp beeinflussen mehrere Faktoren den Lebenszyklus einer Batterie. Wenn Sie diese verstehen, können Sie die Leistung und Langlebigkeit maximieren.
Temperatur
Die Temperatur beeinflusst die Batterielebensdauer erheblich und führt oft zu Verwirrung.
Während höhere Temperaturen die Leistung steigern können, verkürzen sie tatsächlich die Batterielebensdauer, insbesondere bei Blei-Säure-Batterien. Die optimale Temperatur für Batterien liegt bei etwa 25 °C (77 °F).
Eine Studie ergab, dass die Leistung von Lithiumbatterien sank in den ersten 200 Zyklen um etwa 3,3 % bei 77 °F und 6,7 % bei 113 °F. Was Blei-Säure-Batterien betrifft, Die Lebensdauer halbiert sich mit jedem 15-Grad-Anstieg über 30 °C.
Zu große Entladungstiefe
Auch die Entladetiefe beeinflusst die Batterielebensdauer.
Bei Blei-Säure-Batterien kann ein Wechsel auf 50 % DOD statt 80 % die Lebensdauer verdoppeln, während ein Wechsel auf 10 % DOD sie verfünffachen kann. Es ist am besten, nicht unter 50 % zu entladen.
Lithiumbatterien sind weniger von Tiefentladungen betroffen, es wird jedoch empfohlen, den Tiefentladungsgrad nicht unter 80 % zu senken.
Unzureichender Ladezyklus
Es ist wichtig, den Akku vollständig aufzuladen. Der Abschluss des Aufladezyklus ermöglicht eine Konditionierungsphase, die die Sulfatierung auf den Bleiplatten reduziert.
Während unvollständige Ladungen Lithiumbatterien aufgrund ihres internen Batterieüberwachungssystems (BMS) weniger beeinträchtigen, ist es dennoch am besten, sie nach Möglichkeit vollständig aufzuladen.
Elektrolytverlust
Zyklenfeste Batterien enthalten eine Elektrolytlösung für innere Reaktionen.
Bei überfluteten Blei-Säure-Batterien kann durch Verdunstung Elektrolyt zurückbleiben. Wenn diese Batterien nicht regelmäßig nachgefüllt werden, verkürzt sich ihre Lebensdauer erheblich.
Lithium- und versiegelte Blei-Säure-Batterien enthalten ebenfalls Elektrolyte. Sie sind jedoch versiegelt, sodass kein Nachfüllen erforderlich ist.
Allerdings kann es bei versiegelten Blei-Säure-Batterien beim Schnellladen oder Überladen zu Gasen kommen, was zu geringfügigen Elektrolytverlusten führt, die sich auf die Lebensdauer auswirken können.
Elektrodenkristallisation
Alle Batterien verschlechtern sich im Laufe der Zeit aufgrund chemischer Veränderungen.
Auf Elektroden bilden sich Ablagerungen, beispielsweise Bleisulfatkristalle in Blei-Säure-Batterien und metallisches Lithium in Lithium-Ionen-Batterien. Diese Veränderungen verringern die verfügbaren Chemikalien für Reaktionen, erhöhen den Innenwiderstand und können bei übermäßigem Einsatz letztendlich zum Ausfall der Batterie führen.
Wie kann die Akkulaufzeit verlängert werden?
Wenn Sie die Faktoren verstehen, die den Lebenszyklus Ihrer Batterie beeinflussen, können Sie deren Lebensdauer verlängern. Durch die Befolgung einfacher Best Practices kann die Leistung sowohl von Blei-Säure- als auch von Lithium-Ionen-Batterien maximiert werden.
- Benutzen Sie Ihren Akku nach Möglichkeit bei gemäßigten Temperaturen, idealerweise bei etwa 25 °C.
- Vermeiden Sie bei Blei-Säure-Batterien eine Entladung unter 50 % der Kapazität; eine Entladetiefe von 10 % bis 50 % anstreben. Lithiumbatterien können typischerweise eine Entladetiefe von bis zu 80 % bewältigen, manchmal sogar 100 %.
- Halten Sie bei überfluteten Blei-Säure-Batterien die Elektrolytlösung stets aufgefüllt.
- Laden Sie den Akku abschließend langsam auf, um den Innenwiderstand zu verringern und seine Lebensdauer zu verlängern.
