Um die Lebensdauer und Leistung von Lithium-Ionen-Batterien zu maximieren, sind korrekte Ladegewohnheiten entscheidend. Aktuelle Studien und Branchenempfehlungen zeigen unterschiedliche Ladestrategien für zwei weit verbreitete Batterietypen auf: Nickel-Kobalt-Mangan-Batterien (NCM oder ternäres Lithium) und Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP). Folgendes sollten Anwender wissen:
Wichtige Empfehlungen
- NCM Batterien: Belastung mit90 % oder wenigerfür den täglichen Gebrauch. Vermeiden Sie vollständige Aufladungen (100 %), es sei denn, dies ist für längere Fahrten erforderlich.
- LFP-Batterien: Beim täglichen Laden auf90 % oder wenigerist ideal, einwöchentlich voll
- Aufladung(100 %) ist erforderlich, um die Ladezustandsschätzung (SOC) neu zu kalibrieren.
Warum sollte man NCM-Batterien nicht vollständig aufladen?
1. Hohe Spannungsbelastung beschleunigt den Abbau
NCM-Batterien arbeiten mit einer höheren Oberspannung als LFP-Batterien. Beim vollständigen Laden werden diese Batterien erhöhten Spannungen ausgesetzt, was den Verbrauch der aktiven Materialien in der Kathode beschleunigt. Dieser irreversible Prozess führt zu Kapazitätsverlust und verkürzt die Gesamtlebensdauer der Batterie.
2. Risiken eines Zellungleichgewichts
Batteriepacks bestehen aus zahlreichen Zellen, die aufgrund von Fertigungsabweichungen und elektrochemischen Unterschieden inhärent Inkonsistenzen aufweisen. Beim Laden auf 100 % können bestimmte Zellen überladen werden, was zu lokaler Belastung und Degradation führt. Obwohl Batteriemanagementsysteme (BMS) die Zellspannungen aktiv ausgleichen, können selbst fortschrittliche Systeme führender Marken 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-Berechnung mithilfe der Leerlaufspannungsmethode (OCV) ermöglicht. Im Gegensatz dazu weisen LFP-Batterien zwischen 15 % und 95 % SOC eine nahezu flache Spannungskurve auf, wodurch OCV-basierte SOC-Messungen unzuverlässig sind. Ohne regelmäßige vollständige Ladung haben LFP-Batterien Schwierigkeiten, ihre SOC-Werte neu zu kalibrieren. Dies kann dazu führen, dass das BMS häufig in den Schutzmodus wechselt, was die Funktionalität und den langfristigen Batteriezustand beeinträchtigt.
Warum LFP-Batterien wöchentlich vollständig aufgeladen werden müssen
Die wöchentliche 100%ige Ladung von LFP-Batterien dient als „Reset“ für das BMS. Dieser Prozess gleicht die Zellspannungen aus und korrigiert Ladezustands-Ungenauigkeiten, die durch ihr stabiles Spannungsprofil verursacht werden. Präzise Ladezustandsdaten sind für das BMS unerlässlich, um Schutzmaßnahmen wie die Verhinderung einer Tiefentladung oder die Optimierung der Ladezyklen effektiv umzusetzen. Das Überspringen dieser Kalibrierung kann zu vorzeitiger Alterung oder unerwarteten Leistungseinbußen führen.
Best Practices für Benutzer
- NCM-Batteriebesitzer: Priorisieren Sie Teilladungen (≤90 %) und reservieren Sie Vollladungen für gelegentlichen Bedarf.
- Besitzer von LFP-Batterien: Halten Sie den täglichen Ladevorgang unter 90 %, aber sorgen Sie für einen wöchentlichen vollständigen Ladezyklus.
- Alle Benutzer: Vermeiden Sie häufige Tiefentladungen und extreme Temperaturen, um die Batterielebensdauer weiter zu verlängern.
Durch die Anwendung dieser Strategien können Benutzer die Batterielebensdauer erheblich verbessern, die langfristige Verschlechterung verringern und eine zuverlässige Leistung für Elektrofahrzeuge oder Energiespeichersysteme sicherstellen.
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Veröffentlichungszeit: 13. März 2025
