Kalendarische Alterung bei E-Bike Akkus
Die kalendarische Alterung ist ein wichtiger Aspekt, der die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit von Batterien beeinflusst. Im Gegensatz zur zyklischen Alterung tritt die kalendarische Alterung unabhängig von der Nutzung auf, und basiert aufgrund von chemischen Prozessen. Wie schnell diese Prozesse stattfinden, ist abhängig von verschiedenen Faktoren.
hohe Temperaturen schaden Akkus
Einer der schlimmsten Treiber der kalendarischen Alterung ist die Temperatur. Hohe Temperaturen beschleunigen die chemischen Reaktionen in der Batterie und führen zu einer beschleunigten Alterung. Bei erhöhten Temperaturen steigt die Reaktionsgeschwindigkeit der chemischen Prozesse, was zu einer schnelleren Degradation der aktiven Materialien führt. Dies wirkt sich negativ auf die Kapazität und Leistung der Batterie aus.
Selbstentladung
Ein weiterer Faktor, der zur kalendarischen Alterung beiträgt, ist die Selbstentladung. Batterien verlieren mit der Zeit von selbst Energie, auch wenn sie nicht verwendet werden. Dieser Kapazitätsverlust wird durch verschiedene Prozesse wie die Migration von Ionen und Elektronen verursacht. Eine hohe Selbstentladungsrate kann zu einem erheblichen Energieverlust führen und die Lebensdauer der Batterie verkürzen. Bei manchen E-Bike Akkus werden schlechte BMS eingebaut, welche dauerhaft Strom verbrauchen und so die Selbstentladung stark erhöhen. Im schlimmsten Fall kann dies zu einer Tiefentladung führen, und den Akku unbrauchbar machen.
Lagerung von Akkus
Ungünstige Lagerungsbedingungen können ebenfalls die kalendarische Alterung beschleunigen. Dazu zählen das Lagern mit einem hohen SOC (>80%) oder aber auch einem zu niedrigen SOC (<20%). Lithium Ionen Akkus sollten also in einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Bereich gelagert werden, um ihre Lebensdauer zu maximieren. Hohe Luftfeuchtigkeit oder extreme Temperaturen können zu Korrosion, Elektrolytverdunstung und anderen chemischen Reaktionen führen, die die Batteriealterung beschleunigen.
Unabhängig von Zyklen
Die kalendarische Alterung ist ein kontinuierlicher Prozess, der im Laufe der Zeit voranschreitet. Sie kann die Batteriekapazität verringern und die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen. Es ist wichtig zu beachten, dass die kalendarische Alterung unabhängig von der Anzahl der Lade- und Entladezyklen stattfindet. Sogar Batterien, die selten genutzt werden, können aufgrund der kalendarischen Alterung an Kapazität verlieren.
Um die Auswirkungen der kalendarischen Alterung zu minimieren, ist es ratsam, die Batterien bei moderaten (5-20°C) Temperaturen zu lagern und regelmäßig aufzuladen, um die Selbstentladung zu kompensieren. Zudem ist die richtige Pflege und Lagerung entscheidend, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Moderne Ladelösungen wie der Bikechef ermöglichen es, den maximalen Ladezustand zu begrenzen und den Ladevorgang automatisch zu beenden, um eine lange Lagerung bei hohen SOC zu vermeiden. Eine schöne Grafik welche die Alterung bei hohen SOC verdeutlicht, findet ihr bei diesem Vortrag auf Seite 22.
