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2.7 Lebensdauerende

Um das Lebensdauerende von Lithium-Ionen-Batterien anzugeben, muss man objektive Kriterien ansetzen. Davon unbenommen ist, dass die Anwender der Batterien mit Ihrer subjektiven Sicht, die Dinge häufig völlig anders beurteilen. So wird ein E-Bike-Benutzer bei einer Restkapazität der Batterie von 70 % ein Lebensdauerende attestieren, weil er jeden Tag 75 % der Nennkapazität benötigt. Ein anderer Benutzer, welcher u. U. nur 40 % der Nennkapazität benötigt, wird diese Batterie noch Monate oder gar länger als ein Jahr nutzen.

Im Markt finden sich durchaus unterschiedliche Auffassungen wie das Lebensdauerende zu definieren ist. Da die Definition auch beeinflusst von der Anwendung ist, kann man großzügige Definitionen nicht pauschal als Scharlatanerie betiteln.

Aus den Erfahrungen mit Bleibatterien bieten sich insgesamt 3 Werte für die Definition an:

  • 60%
  • 75 %
  • 80 %

Im Markt Zyklenangaben mit 50 % Restkapazität auszugeben ist sicherlich Unsinn, aber abhängig von der Applikation sind 75 bzw. 80 % sicher seriös zu nennen.

Wichtig zu verstehen ist, dass die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien vom ersten Zyklus an beginnt kontinuierlich abzunehmen. In aller Regel flacht die Kapazitätsabnahme pro Zyklus in Abhängigkeit von der noch verbliebenen Kapazität langsam ab. Dieses Verständnis ist wichtig. Nur weil eine Lithium-Ionen-Akku nach wenigen Monaten keine 100 % der Nennkapazität mehr hat, ist dieser innerhalb der Spezifikation von z. B. > 80 % der Nennkapazität nicht als „schlecht“ oder ausgefallen zu betrachten. Nachfolgende Abbildung zeigt beispielhaft die Kapazitätsabnahme einer Eisenphosphat-Lithium-Ionen-Zelle für industrielle Anwendunge über Zyklen:

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Bei der gezeigten Testvorgehensweise werden Zyklen mit einer konstanten Entladerate für Entladung und Ladung gemacht und nach einer definierten Anzahl Zyklen wird vollgeladen und dann die aktuelle Kapazität gemessen. Diese Vorgehensweise ist verhältnismäßig praxisnah und beschert eine kurze Gesamtprüfzeit.