Lithiumbatterie: Was ist ein „Ladezyklus“?

Lithium-Ionen-Batterien finden sich heutzutage in so gut wie allen mobilen elektronischen Geräten. Neben Elektrofahrzeugen erreichen vor allem Mobiltelefone, Smartphones, Tablets und Notebooks durch diese Stromversorgungstechnik die hohe, für uns inzwischen selbstverständliche Ausdauer und Zuverlässigkeit. Deshalb halten Lithiumbatterien in Form von LiFe(Y)PO4 vermehrt auch Einzug ins Wohnmobil. Geworben wird mit mehreren tausend „Ladezyklen“. Was bedeutet das?
Die Eigenschaften der verschiedenen Typen sind sich sehr ähnlich. Deshalb gilt das, was Apple über seine kleine iPhone-Batterie schreibt, weitgehend auch für große LiPos in Wohnmobilen:
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Man spricht von einer Lebensdauer bei LiFePO4 von 3000 Ladezyklen und bei LiFeYPO4 sogar von 5000 Ladezyklen und mehr (gegenüber einigen hundert bei Bleibatterien). Auch bei der Definition des Begriffs Ladezyklus hilft Apple:


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Quelle: Apple

Beachtlich, dass ein vergleichsweise winziger iPhone-Akku mehrere Jahre durchhält, trotz ununterbrochener Nutzung! Mein drei Jahre altes iPhone 6S Plus zeigt noch 82% Höchst-Ladekapazität an, hat also bislang (nur?) 18% an Leistung verloren, obwohl ich seit Jahren vermutlich den Fehler mache, das Gerät ständig vollzuladen, wenn es daheim liegt. Apple empfiehlt einen optimalen Ladezustand zwischen 30 und 80%, was den Empfehlungen für LiFe(Y)PO4-Batterien entspricht.

Das Apple Batteriemanagement lädt deshalb rasch bis 80% auf und reduziert dann den Ladestrom zur lebensverlängernden Schonung des Akkus. Für die Lagerung unbenutzter Smartphones empfiehlt man 50%ige Aufladung, Ausschalten und erforderlichenfalls halbjährliches Nachladen auf diesen Wert.
Man erkennt: Für Lithiumbatterien scheint es im Gegensatz zu Bleibatterien „gesünder“ zu sein, nicht ständig vollgepowert zu werden. Also ruhig im teilentladenen Zustand belassen, bzw. im Wohnmobil ein wenig vorausplanen, welcher Strombedarf zu erwarten ist und nur dann vollladen, wenn das wegen hohem Verbrauch nötig erscheint! Bei AMUMOT findet man dazu gute Paxistipps im Ratgeber.
Das Erreichen der bei meiner 200Ah LiFeYPO4-Batterie von FraRon angegebenen 5000 Ladezyklen werde ich wohl nicht mehr erleben. Bei einem Ladezyklus pro Tag ergäbe sich theoretisch eine Lebensdauer der Batterie von etwa 15 Jahren. In der Praxis ist ein Ladezyklus aber durchschnittlich erst nach zwei oder drei Tagen abgeschlossen. Damit erhöht sich die zu erwartende Lebendauer rein rechnerisch auf 30 Jahre und mehr!
Ein Ingenieur von Victron hat mir vor zwei Jahren schon bestätigt, dass man auch im Hause Victron bei den eigenen LiFePO4-Akkus (ohne Yttrium) mit angeschlossenem BMS von 30 Jahren Lebenserwartung ausgehe. Ob die Laborberechnungen realistisch sind, wird man erst noch abwarten müssen, denn diese Technologie gibt es noch nicht so lange, schon gar nicht für‘s Wohnmobil. Und da spielt es natürlich auch eine Rolle, ob jemand sein WoMo nur saisonal nutzt oder ganzjährig damit unterwegs ist.
Ein positives Beispiel für die Ausdauer von Lithium-Akkus habe ich noch:
Die Panasonic-Batterien meines 2010 erworbenen FLYER S-Pedelecs lassen noch immer Strecken zwischen 40 und 50 km zu, je nach Fahrweise. Die Akkus kamen nach jeder Tour stets wieder in den heimischen Ladeständer oder an den PowerButler im WoMo. Wurde das eBike längere Zeit nicht benutzt, z. B. im Winter, steckte ich die Ladegeräte aus. Selbst nach Monaten erlosch auf der Ladezustandsanzeige an den Batterien höchstens eine LED, was auf eine geringe Selbstentladung hinweist.
Eine negative Erfahrung machte ich lediglich mal mit nicht aufladbaren Lithiumbatterien im Mignon-Format. Teuer gekauft bei Conrad Electronic, hatten sie eine weitaus kürzere Lebensdauer als normale Alkaline Batterien zu einem Bruchteil des Preises.
Bei aufladbaren Batterien bin ich dagegen zum Lithium-Fan geworden.

 

2 Gedanken zu “Lithiumbatterie: Was ist ein „Ladezyklus“?

  1. Diese Batterien sind also was für junge Leute ,wenn ich den Preis vergleiche mit normalen Bleibatterien mache, ist das auch klar ,es lohnt sich für uns Alte nicht . Schade die Technik hätten wir vor 30 Jahre gebraucht!

    1. Man könnte es unter rein wirtschaftlichen Gesichtspunkten vielleicht so sehen. Für mich persönlich spielen aber auch noch andere Aspekte eine Rolle. Hier Vorteile meiner LiFeYPO4, um nur einige zu nennen:

      • Gewicht: Nur etwa halb so schwer wie eine Bleibatterie mit vergleichbarer nutzbarer Kapazität.
      • Platzbedarf: Deutlich geringerer Platzbedarf bei vergleichbarer Leistung.
      • Ladeverfahren: Wesentlich unkomplizierter und schneller. Vor allem für Solarsysteme bestens geeignet.
      • Hochstromfestigkeit: Hoch belastbar, daher z. B. für Wechselrichterbetrieb bestens geeignet.

      Wenn man dann noch Autarkie- und Technikfreak ist wie ich, spielt der Wirtschaftlichkeitsgedanke eine untergeordnete Rolle. Warum soll man sich am Lebensabend nicht noch etwas Komfort gönnen? Ich genieße es beispielsweise sehr, in der Regel von Ende Februar bis Ende Oktober keinen Landstrom zu benötigen. Für meine Bordstromversorgungsphilosophie gehört allerdings eine leistungsfähige Solaranlage zwingend dazu.

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