Lebenserwartung der Lithium-Ionen-Autobatterie

Einführung

Die Batteriechemie hat einen langen Weg zurückgelegt, seit Alessandro Volta 1800 die gängige Theorie widerlegte, dass Elektrizität nur von Lebewesen erzeugt werden könne. Heute verfügen wir über eine Lithium-Ionen-Batterietechnologie, die in vielen Geräten auf der ganzen Welt eingesetzt wird. In fast jedem Haushalt gibt es einen Lithium-Ionen-Akku. Diese Batterien befinden sich jetzt in Elektrofahrzeugen. Die Lithium-Ionen-Autobatterie speichert unglaubliche Mengen an Energie, die schnell, sicher und reibungslos entladen werden können. Das ist es, was Elektrofahrzeugen, auch als Elektrofahrzeuge bekannt, sofortige Beschleunigung, reaktionsschnelles Handling und schnelle Ladezeiten verleiht.

Die meisten Batterien für Elektrofahrzeuge basieren auf Lithium, das aus einer Mischung von Kobalt, Mangan, Nickel und Graphit sowie anderen Hauptkomponenten bestehen kann. Einige dieser Materialien sind selten und schwerer zu finden als andere. Keines sollte jedoch als „Seltenerdmaterial“ eingestuft werden.

Batterien für Elektrofahrzeuge sind neu genug, um sich zu fragen, wie lange sie halten werden. Wenn eine Lithiumbatterie einmal geladen und entladen wird, spricht man von einem Zyklus. Die Kapazität des Lithium-Ionen-Akkus nimmt mit zunehmender Anzahl von Zyklen ab. Die Batterielebensdauer wird in Zyklen gemessen. Der Industriestandard für Zyklen liegt bei 80% Kapazität und wird häufig als Benchmark verwendet. Lesen Sie weiter, um mehr über die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Autobatterien zu erfahren.

Was ist die Lebenserwartung eines Lithium-Ionen-Akkus?

Die Lebenserwartung eines Lithium-Ionen-Akkus ist eine der größten Sorgen potenzieller Käufer, wenn sie ein Elektroauto in Betracht ziehen. Abgesehen von der Reichweite besteht immer die Angst vor einem Auslaufen oder einer Stromzufuhr während der Fahrt, was als Reichweitenangst bezeichnet wird. Wie sich die Batterie eines Elektroautos im Laufe der Zeit verschlechtern kann, wird normalerweise als großes Hindernis für den Besitz von Elektroautos beschrieben.

Wie bei jedem anderen Lithium-Ionen-Akku wie dem Ihres Laptops oder Mobiltelefons verlieren die Akkus in Elektroautos über einen längeren Zeitraum einen Teil ihrer Kapazität. Es gibt Gründe, warum dies passiert, und es gibt Dinge, die Sie tun können, um die Batterie Ihres Elektroautos länger in gutem Zustand zu halten.

Die Lebenserwartung einer Lithium-Ionen-Batterie für Elektroautos kann von der Kilometerleistung des Fahrzeugs abhängen. Möglicherweise gibt es keine genaue oder spezifische Antwort auf die Frage nach der Lebenserwartung eines Lithium-Ionen-Akkus. Je nachdem, wie Sie den Akku behandeln und verwenden, dauert er jedoch umso länger. Wenn eine Verschlechterung auftritt, ist das Fahrzeug weiterhin verwendbar. Sie müssen lediglich die Batterie durch eine neue ersetzen.

Die fortschrittlichen Lithiumbatterien in Elektrofahrzeugen sind auf lange Lebensdauer ausgelegt, nutzen sich jedoch irgendwann ab. Derzeit werden die meisten Hersteller 8 Jahre / 100.000 Meilen Garantie für ihre Batterien anbieten. Zum Beispiel bietet Nissan eine zusätzliche Abdeckung für den Verlust der Batteriekapazität für 5 Jahre oder 60.000 Meilen.

Was verkürzt die Lebensdauer von Lithiumbatterien?

Es gibt mehrere Dinge, die die Lebensdauer einer Lithiumbatterie verkürzen. Schauen wir sie uns an:

1. Überladung oder Hochspannung: Wenn eine Lithiumbatterie aufgeladen wird, steigt ihre Spannung langsam an. Wenn die volle Ladung erreicht ist, ist die Batteriespannung am höchsten und steigt nicht mehr an. Die maximale Spannung variiert mit der Lithiumzellchemie. Bei Überladung kann die Spannung die maximale Zellenspannung überschreiten, was die Batterielebensdauer beeinträchtigt.

2. Hohe Temperaturen: Die Verwendung Ihrer Batterie bei hohen Temperaturen kann die Lebensdauer Ihrer Lithiumbatterie verkürzen. Hohe Temperaturen können zu Überhitzung führen, die die Batterie beschädigen, einen Brand oder sogar eine Explosion verursachen kann. Heutzutage werden Batterien mit Batteriemanagementsystemen (BMS) geliefert, mit denen die Ladespannung gesteuert wird, sodass die maximale Spannung und Temperatur niemals überschritten werden.

3. Tiefentladung oder zu niedrige Spannung: Tiefentladung oder zu niedrige Spannung können die Lebensdauer Ihrer Lithiumbatterie erheblich verkürzen. Der Ladezustand von Batterien wird auf zwei Arten beschrieben. Die erste Beschreibung wird als Ladezustand (SoC) bezeichnet. Wenn eine Zelle vollständig geladen ist, wird von 100% SoC gesprochen. Die andere Beschreibung ist die Entladungstiefe (DoD). Wenn eine Zelle vollständig entladen ist, wird sie als 100% DoD bezeichnet. 100% DoD verkürzt den Batterielebenszyklus erheblich. Für eine maximale Batterielebensdauer muss daher eine Tiefenentladung vermieden werden.

4. Hohe Entladungen oder Ladestrom: Batterien sind durch C-Raten gekennzeichnet. Die C-Rate wird in Einheiten von C definiert, wobei 1C bedeutet, dass der Akku in einer Stunde aufgeladen werden kann. Wenn der Akku bei 2 ° C aufgeladen wird, bedeutet dies, dass der Akku möglicherweise in einer halben Stunde aufgeladen wird. Batterien mit hoher C-Rate können sehr schnell geladen oder entladen werden und produzieren viel Strom. Diejenigen mit einer niedrigen C-Rate haben eine geringere Leistung. Wenn die C-Rate der Lithiumbatterie überschritten wird, führt dies zu Änderungen der Anode, die die Leistung beeinträchtigen.

Wie oft müssen Batterien in einem Elektroauto ausgetauscht werden?

Eine Batterie kann als das Herz Ihres Elektrofahrzeugs definiert werden. Es definiert, wie weit Sie gehen können und wie lange das Aufladen dauert. Potenzielle Käufer von Elektrofahrzeugen fragen sich, wie oft Batterien in einem Elektroauto ausgetauscht werden müssen.

Wie bei allen Batterien haben Lithium-Ionen-Batterien eine begrenzte Lebensdauer. Sie verlieren mit jeder vollen Ladung oder Entladung oder einfach mit jedem vollen Zyklus an Kapazität. Je mehr Zyklen der Akku durchläuft, desto schlechter wird seine Kapazität. Dies führt zu einer eventuellen Verringerung der Reichweite des Fahrzeugs.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Leistung und Reichweite Ihrer Lithiumbatterie nach etwa einem Jahr spürbar abnimmt. Der Abfall ist allmählich und langsam. Es ist äußerst unwahrscheinlich, dass Sie Ihre Batterie nach fünf Jahren wieder einsetzen. Die Batterie kann mindestens 10 Jahre bis zu 20 Jahre halten, bevor sie ausgetauscht werden muss.

Meistens ist es unwahrscheinlich, dass sich die Lithiumbatterie eines Elektroautos bis zu dem Punkt verschlechtert, an dem sie ausgetauscht werden muss. Laut Nissan mussten sie immer nur eine Handvoll Nissan Leaf-Batterien ersetzen, obwohl Tausende von Modellen unterwegs waren.

Sie müssen beachten, dass Sie, wenn Sie Ihren Akku nicht misshandeln, wahrscheinlich mindestens 100.000 Meilen davon erhalten und noch viel mehr.

Sollten Ihre Batterien ausgetauscht werden müssen, hat die Art und Weise, wie Sie das Auto gekauft haben, Einfluss darauf, was Sie tun müssen. Wenn Sie das Auto und die Batterie zusammen gekauft haben, müssen Sie möglicherweise eine neue Batterie kaufen. Die Kosten für die Batterie variieren je nach Art und Größe der Batterie. Wenn Sie das Auto gekauft und die Batterie gemietet haben, wird die Batterie kostenlos ersetzt oder repariert.

Wie kümmern Sie sich um die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Autobatterien?

Es gibt einige Maßnahmen, die Sie ergreifen können, um die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Autobatterien zu gewährleisten.

Überladung vermeiden: Um eine maximale Lebensdauer des Akkus zu erreichen, muss eine Überladung vermieden werden. Überladung kann chemische Veränderungen in der Batterie selbst verursachen, die sich negativ auf die Effizienz der Energiespeicherung auswirken können.

Vermeiden Sie Tiefentladungen: Das Entladen einer Elektroautobatterie zum Entleeren ist keine gute Idee. Lithium-Ionen-Batterien arbeiten optimal, wenn sie zwischen 50% und 80% der Kapazität haben.

Vermeiden Sie extreme Temperaturen: Extreme Kälte oder Hitze können die Batterie Ihres Autos und damit den Ranger, den Sie bereisen können, negativ beeinflussen. Um die Batterielebensdauer zu verlängern, muss die Verwendung von Batterien bei extremen Temperaturen vermieden werden.

Vermeiden Sie hohen Entlade- oder Ladestrom: Die C-Rate der Lithiumbatterie sollte nicht überschritten werden, da dies zu Anodenänderungen führt, die die Leistung beeinträchtigen. Ein ordnungsgemäßer Elektrodenbetrieb hängt von der Elektrodenoberflächenstruktur ab. Die Struktur kann sich ändern, wenn die C-Rate überschritten wird.

Fazit

Die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Autobatterie hängt davon ab, wie Sie Ihre Batterie behandeln. Sie sollten Ihren Akku keinen hohen Temperaturen, Überladung, Tiefentladung oder Hochentladung oder Ladestrom aussetzen. All dies kann den Betrieb des Akkus und damit seine Lebensdauer erheblich beeinträchtigen. Batterien für Elektrofahrzeuge werden erschwinglicher, langlebiger und werden durch Herstellergarantien abgesichert. Daher werden die Hindernisse für den Besitz von Elektroautos mit Sicherheit nachlassen.