Um die Lebensdauer und Leistung von Lithium-Ionen-Akkus zu maximieren, sind korrekte Ladepraktiken entscheidend. Aktuelle Studien und Branchenempfehlungen heben unterschiedliche Ladestrategien für zwei weit verbreitete Akkutypen hervor: Nickel-Kobalt-Mangan-Akkus (NCM- oder ternäre Lithium-Akkus) und Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP). Hier erfahren Sie, was Anwender wissen müssen:
Wichtigste Empfehlungen
- NCM-Batterien: Belastung für90 % oder wenigerFür den täglichen Gebrauch. Vermeiden Sie vollständige Aufladungen (100 %), es sei denn, diese sind für längere Fahrten erforderlich.
- LFP-Batterien: Während des täglichen Aufladens90 % oder wenigerist ideal, einwöchentlich voll
- Aufladung(100%) ist erforderlich, um die Schätzung des Ladezustands (SOC) neu zu kalibrieren.
Warum sollte man Vollladungen bei NCM-Batterien vermeiden?
1. Hochspannungsbelastung beschleunigt die Degradation
NCM-Batterien arbeiten mit einer höheren oberen Spannungsgrenze als LFP-Batterien. Das vollständige Laden dieser Batterien setzt sie erhöhten Spannungspegeln aus, wodurch der Verbrauch des aktiven Materials in der Kathode beschleunigt wird. Dieser irreversible Prozess führt zu Kapazitätsverlust und verkürzt die Gesamtlebensdauer der Batterie.
2. Risiken durch Zellungleichgewicht
Akkupacks bestehen aus zahlreichen Zellen mit systembedingten Unregelmäßigkeiten aufgrund von Fertigungstoleranzen und elektrochemischen Unterschieden. Beim vollständigen Laden können einzelne Zellen überladen werden, was zu lokaler Belastung und Degradation führt. Obwohl Batteriemanagementsysteme (BMS) die Zellspannungen aktiv ausgleichen, können selbst hochentwickelte Systeme führender Hersteller wie Tesla und BYD dieses Risiko nicht vollständig ausschließen.
3. Herausforderungen bei der SOC-Schätzung
NCM-Batterien weisen eine steile Spannungskurve auf, die eine relativ genaue SOC-Schätzung mittels Leerlaufspannung (OCV) ermöglicht. Im Gegensatz dazu zeigen LFP-Batterien zwischen 15 % und 95 % SOC eine nahezu flache Spannungskurve, wodurch OCV-basierte SOC-Messungen unzuverlässig sind. Ohne regelmäßige Vollladungen haben LFP-Batterien Schwierigkeiten, ihre SOC-Werte zu rekalibrieren. Dies kann das Batteriemanagementsystem (BMS) in häufige Schutzmodi versetzen und die Funktionalität sowie die langfristige Batterielebensdauer beeinträchtigen.
Warum LFP-Batterien wöchentlich vollständig aufgeladen werden müssen
Die wöchentliche 100%ige Ladung von LFP-Batterien dient als „Reset“ für das Batteriemanagementsystem (BMS). Dieser Vorgang gleicht die Zellspannungen aus und korrigiert SOC-Ungenauigkeiten, die durch das stabile Spannungsprofil verursacht werden. Präzise SOC-Daten sind unerlässlich, damit das BMS Schutzmaßnahmen wie die Verhinderung von Tiefentladung oder die Optimierung von Ladezyklen effektiv durchführen kann. Wird diese Kalibrierung ausgelassen, kann dies zu vorzeitiger Alterung oder unerwarteten Leistungseinbußen führen.
Bewährte Vorgehensweisen für Benutzer
- Besitzer von NCM-Batterien: Teilzahlungen (≤90%) priorisieren und volle Zahlungen für gelegentliche Bedürfnisse reservieren.
- LFP-Batteriebesitzer: Den täglichen Ladevorgang unter 90 % halten, aber einen wöchentlichen vollständigen Ladezyklus sicherstellen.
- Alle BenutzerUm die Lebensdauer des Akkus weiter zu verlängern, vermeiden Sie häufige Tiefentladungen und extreme Temperaturen.
Durch die Anwendung dieser Strategien können Anwender die Batterielebensdauer deutlich verlängern, den langfristigen Leistungsabfall reduzieren und eine zuverlässige Leistung für Elektrofahrzeuge oder Energiespeichersysteme gewährleisten.
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Veröffentlichungsdatum: 13. März 2025
