Enthüllung der Ursachen für Kapazitätsverlust bei Batterien | DE
Die Energieversorgung einer Batterie kann in drei Abschnitte unterteilt werden: die sofort abrufbare Energie, die wieder auffüllbare Leerzone und der unbrauchbare Teil, auch als Gesteinsgehalt bezeichnet, der im Laufe der Nutzung und Alterung inaktiv geworden ist.
Mit zunehmendem Gesteinsgehalt in der Batterie verkürzt sich die Ladezeit, da weniger aufgefüllt werden muss. Diese schnellere Ladezeit ist besonders bei Nickel-basierten Batterien und teilweise auch bei Blei-Säure-Batterien, jedoch nicht unbedingt bei Li-Ionen-Batterien, bemerkbar. Die verminderte Ladetransferfähigkeit, die den Fluss freier Elektronen behindert, verlängert die Ladezeit bei gealterten Li-Ionen-Batterien.
Kapazitätsabnahme zeigt in den meisten Fällen einen linearen Rückgang und ist hauptsächlich eine Funktion der Zykluszahl und des Alters. Eine tiefe Entladung belastet die Batterie mehr als eine teilweise Entladung. Es ist daher besser, die Batterie nicht vollständig zu entladen, sondern sie häufiger aufzuladen. Eine periodische vollständige Entladung wird nur bei Nickel-basierten Batterien zur Kontrolle des "Memory-Effekts" und bei intelligenten Batterien als Teil der Kalibrierung empfohlen. Lithium- und Nickel-basierte Batterien liefern zwischen 300 und 500 vollständigen Lade-/Entladezyklen, bevor die Kapazität unter 80 Prozent fällt.
Die Spezifikationen eines Geräts basieren immer auf einer neuen Batterie. Diese ist jedoch nur ein Momentaufnahme, die über längere Zeit nicht aufrechterhalten werden kann. Wie bei jeder glänzenden neuen Maschine wird die Batterie schwächer und wenn sie unbeachtet bleibt, kann die reduzierte Laufzeit zu batteriebedingten Ausfällen führen.
Ein Batteriepack sollte ausgetauscht werden, wenn die Kapazität auf 80 Prozent fällt. Die End-of-Life-Schwelle kann jedoch je nach Anwendung, Benutzerpräferenz und Unternehmensrichtlinie variieren. Die Kapazitätsmessung, ein Dienst, der nach wie vor der beste Indikator für einen Austausch ist, sollte alle 3 Monate bei aktiven Flottenbatterien durchgeführt werden.
Neben altersbedingten Verlusten sind Sulfatierung und Gitterkorrosion die Hauptfeinde von Blei-Säure-Batterien. Sulfatierung ist eine dünnere Schicht, die sich auf der negativen Zellenplatte bildet, wenn die Batterie längere Zeit in einem niedrigen Ladezustand verbleibt. Bei rechtzeitiger Intervention durch Ausgleichsladungen kann dieser Zustand umgekehrt werden. Gitterkorrosion kann durch sorgfältige Ladepraktiken und Optimierung der Schwimmladung reduziert werden.
Bei Nickel-basierten Batterien führt die kristalline Bildung, auch bekannt als "Memory-Effekt", häufig zu einem Anstieg des Gesteinsgehalts. Ein vollständiger Lade-/Entladezyklus stellt die Batterie oft wieder voll funktionsfähig her. Eine periodische vollständige Entladung während des Batteriebetriebs hilft, die Kristallisation zu kontrollieren und Schäden am Separator zu verhindern.
Der Alterungsprozess von Lithium-Ionen-Batterien ist die Zellenoxidation, ein natürlicher Prozess im Rahmen von Nutzung und Alterung, der nicht rückgängig gemacht werden kann.
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