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Was ist das passende Ladegerät? Was ist die richtige Lade-Spannung, damit der Akku möglichst lange hält?

Für die Lebensdauer eines Akkus ist es vorteilhaft, diesen nach Möglichkeit immer nur einen Teil der Maximalkapazität zu entnehmen; ihn also möglichst nicht ganz voll zu laden und auch nicht ganz leer zu fahren. (Wobei der erste Punkt der entscheidendere ist.)

Lade ich bspw. einen Akku nur zu etwa 80 - 90 % auf und belasse immer noch etwa 5 - 10 % Restkapazität im Akku, so kann ich dies u. U. mehrere Tausend mal machen und komme damit auf einen auf die Lebensdauer des Akkus bezogenen Energiedurchsatz von z.B. 2 000 Zyklen x 0,75 x 0,5 KWh = 750 KWh [Bild oben, Zyklentest einer hochwertigen 18650er Zelle durch Groetech].

Lade ich hingegen den gleichen Akku stets ganz voll und fahre ihn ganz leer, so kann ich dies möglicherweise nur einige Hundert mal machen und komme somit auf einen Energiedurchsatz von bspw. 500 Zyklen x 1,0 x 0,5 KWh = nur 250 KWh.

Wird also die Kapazität des Akkus nicht ganz ausgeschöpft, so kann dies die Lebensdauer des Akkus u. U. um den Faktor 2 - 4 vergrößern.

In der Praxis bedeutet dies, dass man den Akku möglichst nur bis ca. 4,10 oder 4,05 Volt / pro Zellbank laden sollte. Bezogen auf einen normalen 36V Akku (10S) entspricht dies einer Ladeendspanng des Ladegerätes von nur ca. 41,0 Volt statt der sonst üblichen 42,0 Volt. (Bezogen auf einen 48V Akku (13S) auf 53,3 statt 54,6 Volt, bzw. bei 14S auf 57,4 statt 58,8 Volt.)

Deswegen kommt der Wahl eines entsprechend eingestellten Ladegerätes im Sinne einer langen Akku-Lebensdauer eine entscheidende Rolle zu und sollte man hier nicht sparen.

 

Dokumenten eines der großen Zellenhersteller (Samsung) zufolge kann man in Abhängigkeit des Ladeverhaltens theoretisch folgende Zyklenzahlen erreichen:

100% - 0% (100% genutzt): 500 Zyklen

100% - 10% (90% genutzt): über 500 Zyklen
 90% - 0% (90% genutzt): 1500 Zyklen

100% - 20% (80% genutzt): 1000 Zyklen
 90% - 10% (80% genutzt): über 1500 Zyklen
 80% - 0% (80% genutzt): 3000 Zyklen

 90% - 20% (70% genutzt): 2000 Zyklen
 80% - 10% (70% genutzt): über 3000 Zyklen
 70% - 0% (70% genutzt): 4000 Zyklen

 80% - 20% (60% genutzt): 3500 Zyklen
 70% - 10% (60% genutzt): 4500 Zyklen

 70% - 20% (50% genutzt): 5000 Zyklen;

jeweils bis zum Rückgang auf 70% der Neukapazität.

 

Kalendarische Alterung: Lagerung bei 25°C mit einem Ladestand von
100%: 5 Jahre,
 90%: 10 Jahre,
 80%: 15 Jahre;

jeweils bis zum Rückgang auf 70% der Neukapazität.

 

Abhängigkeit des Ladezustands von der Ladespannung:

Ladespannung  Ladezustand

 [4,30 Volt]       [~109 %]
  4,20 Volt           100 %
  4,10 Volt             91 %
  4,00 Volt             82 %
  3,90 Volt             73 %
  3,80 Volt             63 %
  3,70 Volt             52 %
  3,60 Volt             40 %
  3,50 Volt             25 %
  3,40 Volt             17 %
  3,30 Volt             10 %
  3,20 Volt               4 %
  3,00 Volt               2 %
  2,80 Volt               1 %
  2,50 Volt               0 %

Des weiteren ist es für die Haltbarkeit von Akkus vorteilhaft, diese bei längerem Nichtgebrauch nur max. ca. halbvoll bzw. bei ca. 3,5-3,6 Volt / Zellbank zu lagern. Leider steht dies im Gegensatz zu dem Wunsch, möglichst jederzeit einen vollgeladenen Akku zur Verfügung zu haben. Hat man aber z.B. einen kleinen Akku für tägliche Fahrten und zusätzlich einen großen Akku für die selteneren längeren Fahrten, so kann man etwa den kleinen Akku ständig vollgeladen (4,1V/Zellbank) bereit halten (und eine geringere Lebensdauer des Akkus in Kauf zu nehmen) und den größeren Akku jeweils nur vor den längeren Fahrten aufladen. Ebenso ist es sinnvoll, wenn man z.B. im Winter sowieso nicht fährt, den Akku nur im halbvollen Ladezustand einzulagern. [Dies gilt nur mit Einschränkungen für Akkus mit BMS, da diese oft einen kleinen Standby Stromverbrauch haben und so gerade bei längerer Nichtnutzung die Gefahr des Tiefentladens besteht.]

 

Ferner ist zu beachten, das auch eine zu schnelle Ladung die Lebensdauer der Akkus reduzieren kann. Hier gibt es allerdings von Akkutyp zu Akkutyp deutliche Unterschiede. Soweit möglich (und nicht anders spezifiziert), sollten Akkus daher besser nur mit einem Ladestrom von max. der Hälfte der Nennkapazität geladen werden.


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Dieser Artikel wurde am Sonntag, 27. Mai 2018 im Shop aufgenommen.

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