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Qualitätskontrolle nach Konfektionierung eines Akkupacks für die Industrie

Lithium-Ionen Batterien

Lithium-Ionen Batterien gewinnen immer mehr an Bedeutung

Lithium-Ionen Batterien, oder auch Li-Ionen Batterien, sind im Vergleich zu anderen Akku-Systemen eine relativ „junge“ Alternative. Trotzdem haben sie bereits jetzt viele andere Batterien vollständig abgelöst. Vor Allem in Bereichen die ein hohes Maß an Mobilität und Leistungsstärke erfordern greifen Hersteller immer wieder auf die leichten Batteriewunder zurück.

Eine sehr hohe Zellspannung erlaubt es den Lithium Batterien wesentlich mehr zu leisten als andere Batterien der gleichen Größe. Sie kennen keinen Memory-Effekt und sind bei langer Lagerung genauso unempfindlich wie pflegeleicht. Der Memory-Effekt schränkt auf Dauer die Kapazität eines Akkus ein. Lithium-Ionen Akkus sind aber vor Allem deshalb so beliebt, weil sie unanfällig dem Memory-Effekt gegenüber sind. Sie verfügen über eine sehr geringe Selbstentladung und lassen sich bei Außentemperaturen zwischen -20 und +70 Grad Celsius ohne Qualitätsverlust nutzen.

Hohe Leistung und Energiedichte

Lithium-Ionen Batterien sind wiederaufladbar und eignen sich, dank ihrer sehr hohen Leistung und Energiedichte, hervorragend für die tägliche Nutzung. Sie verfügen über ein Battery-Management-System (BMS) und sind so vor Über- oder Unterspannung und zu hohen oder niedrigen Temperaturen bestens geschützt.

Wegen ihrer vielen Vorteile werden Lithium-Ionen Batterien vielfältig eingesetzt. In Mobiltelefonen, Notebooks und Kameras zum Beispiel, aber auch in E-Bikes oder sogar PKWs.

Langlebigkeit der Zellen

Es schadet einem Akku nicht, wenn er nicht sofort nach Gebrauch wieder vollgeladen wird. Der Bereich für die beste Langlebigkeit der Zellen liegt zwischen 30 % und 80 %. Die Lebensdauer eines Akkus verdoppelt sich teilweise, wenn dies beachtet wird. Hohe Spannungen > 4 Volt sollten allerdings vermieden werden. Sowohl beim Laden eines Akkus als auch beim Entladen sollte man die Lade- und Entladeschlussspannungen nicht über- bzw. unterschreiten. Die Zelle ist dann entweder vollständig geladen oder vollständig entladen.

Ein weiteres Aufladen oder Entladen kann zur permanenten Schädigung einer Zelle führen. Die Akkus für eBikes verfügen über ein BMS (Batterie Management System) was das Überladen und Tiefentladen verhindert. In Berührung mit Wasser sollten Lithium-Zellen allerdings nicht kommen, das würde sie irreparabel schädigen.

Nach der Akku Reparatur wurde der reparierte Fahrrad Akku wieder eingesetzt

Vor dem Kauf eines E-Bikes – Was Sie wissen sollten.

E-Bikes erfreuen sich unter den Radlern immer größerer Beliebtheit. Längst sind sie zu einer sinnvollen Alternative zu „normalen Fahrrädern“ geworden. Doch was muss man beim Kauf eines E-Bikes beachten? Wir zeigen Ihnen wie Sie das richtige E-Bike finden und welche Informationen vor dem Kauf wichtig sind.

Welches E-Bike ist das Richtige?

Wie bei Standard-Rädern, gibt es auch bei E-Bikes die unterschiedlichsten Modelle. Bevor Sie sich also für ein Modell entscheiden, sollten Sie sich fragen welche Anforderungen das E-Bike erfüllen soll. Ob gemütliches Radeln mit einem City-Bike, Langstrecken-Rad mit Straßenzulassung oder ein E-Bike Rennrad, die Auswahl ist groß.

Was kostet ein E-Bike?

Verallgemeinern kann man den Preis für eins der beliebten E-Bikes nicht. Unterschiedliche Hersteller bieten eine Variation von E-Bikes zu unterschiedlichen Preisen an. Wir empfehlen beim Kauf auf die Qualität von E-Bike und Akku zu achten. Vor Allem wenn Sie Ihr E-Bike oft nutzen möchten, sollten Sie nicht auf Billig-Varianten zurückgreifen. Neben den Anschaffungskosten spielen natürlich auch die fortlaufenden Kosten eine Rolle. Die Preise für eine Akku-Ladung variieren je nach Kapazität des Akkus und des Strompreises. Durchschnittlich kann man aber sagen dass mit 10 bis 15 Cent ein E-Bike Akku vollständig aufgeladen wird.

Wie leistungsfähig ist der Akku eines E-Bikes?

Die Herstellerangaben zur Leistungsfähigkeit eines Akkus können schon mal verwirrend sein. Angegeben werden Wattstunden (Wh), Amperestunden (Ah) und Volt (V). Am wichtigsten sind die Wattstunden. Je größer die Zahl der Wattstunden, umso höher ist die Kapazität des Akkus. Leider werden manchmal nur Amperestunden und Volt angegeben. Sie sollten also wissen, dass sich Wattstunden aus Amperestunden und Volt ganz leicht errechnen lassen.

Ein Beispiel: Die Herstellerangaben für zwei Akkus sind bei Akku A: 11 Ah und 24 Volt und bei Akku B: 9 Ah und 36 Volt. Man errechnet die Wattstunden aus Ah*Volt. Akku B bietet also mit 324 Wattstunden, trotz geringerer Amperestunden, eine höhere Kapazität als Akku A mit 264 Wattstunden.

Was spielt für die Reichweite eine Rolle?

Schaltverhalten, Gewicht von Gepäck und Reifendruck sind nur einige der Faktoren die bei der Reichweite eine Rolle spielen. Ein und dasselbe Modell kann also bei verschiedenen Fahrern eine ganz unterschiedliche Reichweite erreichen. Das eingebaute Batterie-Management-System weist aber rechtzeitig auf die Entladung hin.

Was ist ein Batterie-Management-System?

Zum Batterie-Management-System – kurz BMS – haben wir bereits einen Blog-Beitrag verfasst. Zusammenfassend kann man aber sagen: Für E-Bikes werden Lithium-Ionen Akkus verwendet. Ein BMS regelt alle Vorgänge im Akku. Es schützt vor Überladung und Entladung, kontrolliert die Temperatur und sorgt für ein gleichmäßiges Entladen der Zellen. Das BMS ist der Grund warum Lithium-Ionen Akkus immer mehr an Bedeutung gewinnen und sorgt für eine deutlich längere Lebensdauer des Akkus.

Welche Rolle spielen Hitze und Kälte?

Wie bereits geschrieben regelt das BMS die Temperatur. Zu große Hitze und zu große Kälte können dem Akku trotzdem schaden. Während das BMS Überhitzung verhindert, kann es gegen Kälte nicht schützen. Hersteller empfehlen den Akku bei Temperaturen unter 10 Grad Celsius mit ins Warme zu nehmen. Wer ganz sicher gehen will, kann aber den Akku über den Winter drinnen lagern. Wie empfindlich ein Akku Kälte gegenüber ist, hängt aber auch von der Qualität des Akkus ab. Hochwertige Akkus verlieren selbst bei 0 Grad Celsius nicht auffällig an Kapazität.

Was ist wichtig für die Lagerung eines Akkus?

Wer einen E-Bike Akku längere Zeit nicht benutzen will, sollte auf ein paar Dinge achten. Zum einen sollte der Akku nie entladen gelagert werden. Auch wenn Akkus nicht genutzt werden entladen sie sich geringfügig weiter. Einen leeren Akku mehrere Wochen liegen zu lassen, kann die Zellen also irreparabel schädigen. Empfohlen wird den Akku mit einem Ladezustand zwischen 40% und 60% einzulagern. Ca. alle 8 Wochen sollte der Ladezustand überprüft werden. Bei langfristiger Lagerung sollten Sie auch auf die Temperatur achten. Am sinnvollsten ist die Lagerung in einem trockenen Raum und zwischen 10 und 15 Grad Celsius.

Was bedeutet die angegebene Ladezyklen-Zahl?

Anders als bei anderen Akkus sind Lithium-Ionen Akkus nicht anfällig gegenüber dem sogenannten Memory-Effekt. Der Akku verliert nicht an Kapazität wenn Sie ihn nur teilweise aufladen. Sie sollten Ihren Akku aber etwa alle zwei Monate leeren und vollständig wieder aufladen. Das BMS braucht die Werte um den Zustand des Akkus bewerten zu können. Hersteller geben meist zwischen 500 und 1000 Ladezyklen an. Ein Ladezyklus besteht aus einer vollständigen Auf- und Entladung. Wenn ein Akku also 5x mit 20 % aufgeladen und zwischendrin entleert wird, ergibt das einen Ladezyklus.

Was muss bei der Pflege beachtet werden?

Viele Tipps zur Pflege erklären sich von selbst. Ein Akku sollte selbstverständlich nicht fallen gelassen werden. Das kann den Akku schädigen oder sogar zerstören. Auch sollte der Akku niemals mit zu viel Wasser gereinigt werden. Ein leicht feuchtes Tuch reicht völlig um Dreck und andere Rückstände vom Akku zu entfernen. Die Kontakte selbst reinigt man am besten mit einem trockenen Tuch.

Ist der Akku trotzdem gefährlich?

Sicher hat jeder schon einmal Geschichten über Akkus gehört die anfangen zu Brennen. Eine 100%ige Sicherheit gibt es im Umgang mit einem Akku nie. Bei richtiger Lagerung und Pflege wird es allerdings nicht zu Akku-Bränden kommen. Der Auslöser für einen Brand liegt meist beim Nutzer selbst. Sie sollten niemals versuchen den Akku selbst zu reparieren oder zu öffnen und die Kontakte auch nicht mit Nässe oder metallischen Gegenständen in Berührung bringen. Beides kann zu nicht kontrollierbaren Reaktionen führen. Solange Sie aber auf die Qualität des Akkus achten und ihn richtig pflegen und lagern, sollten keine Probleme mit dem Akku entstehen. Auch auslaufen kann ein Akku nicht, denn Lithium-Ionen Akkus sind innen trocken.

Wie lässt sich ein E-Bike am besten transportieren?

Wer mit seinem E-Bike reisen möchte sollte vor Allem auf den Akku achten. Generell lässt sich bei einer Reise mit Bus und/oder Bahn das E-Bike am besten ohne Akku transportieren. Für Akkus gibt es eigens angefertigte Taschen mit denen der Akku unabhängig vom E-Bike selbst transportiert werden kann. Wenn Sie Ihr E-Bike mit in den Urlaub nehmen und das E-Bike mit dem Auto transportieren möchten, sollten Sie den Akku nicht beim E-Bike lassen. Lagern Sie ihn lieber im Kofferraum in einem der Battery-Bags oder einer einfachen Plastiktüte. Das schützt den Akku und sorgt für sicheren Transport. Beim Transport im Flugzeug sollte man sich vorher informieren ob die Fluggesellschaft den Transport von Akkus zulässt.

Welches Ladegerät für welchen Akku?

Genau wie bei Herstellern von zum Beispiel Smartphones, kann man manche Akkus nur mit den dazugehörigen Ladekabeln aufladen. Vor allem seriöse Hersteller bieten eigens für den Akku gefertigte Ladekabel an. Oft ist das Laden eines Akkus von einem Hersteller mit dem Kabel eines anderen nicht möglich.

Was wenn der Akku an Kapazität verliert?

Vor der Anschaffung eines neuen Akkus sollten Sie sich zuerst über die Alternativen im Klaren sein. Selbst wenn Sie den Akku richtig pflegen und lagern, wird er nach und nach verschleißen. Mit Garantie verschleißfrei ist ein Akku solange sich die Ladezyklen-Zahl in der vom Hersteller angegebenen befindet. Selbstverständlich ist der Akku danach nicht sofort kaputt. Aber mit der Zeit lässt seine Leistung nach. Die Reparatur eines E-Bike Akkus war früher nicht möglich und Sie hättest sich einen neuen kaufen müssen. Die Alternative besteht natürlich nach wie vor. Sollten Sie sich für einen neuen Akku entscheiden, achten Sie darauf, dass Sie einen originalen Ersatz-Akku kaufen. Wenn Sie sich für eine Reparatur entscheiden, können Sie Kosten sparen. Bei einer Reparatur werden die einzelnen Zellen ausgetauscht und der Akku findet zu seiner früheren Kapazität zurück.

Fazit:

Wenn Sie sich, vor dem Kauf eines E-Bikes, über die Anforderungen die Sie an ein E-Bike stellen im Klaren sind, und die wichtigsten Details zu dem neuen Akku kennen, steht einer Anschaffung und dem damit verbundenen Fahrspaß nichts mehr im Wege.

Nach erfolgreicher Akkureparatur wird der Fahrrad Akku geladen

E-Bike Akku | Ladezyklen und Ladezeiten

Oft wird vom Zellenhersteller eine Anzahl an Ladezyklen angegeben, die die Zellen eines E-Bike Akkus, ohne nennenswerten Kapazitätsverlust, überstehen sollen. Als vollständiger Ladezyklus eines E-Bike Akkus wird eine Aufladung bzw. Entladung von 0% auf 100% angesehen. Eine Aufladung von z.B. 0% auf 50% nennt man Teilladung. Teilladungen addieren sich aber auch zu vollständigen Ladezyklen eines Akkus auf.

E-Bike Akkus können unbegrenzt am Ladegerät angeschlossen bleiben.

Durch das in sie integrierte Batterie Management System, kurz BMS, wird ein Überladen der Zellen vermieden. Allerdings verbraucht das Ladegerät Strom, und bringt sonst keinen Vorteil. Das Batterie Management System ist eine elektronische Steuerung, die den Zustand der Batterie überwacht und regelt.

Der Lader sollte auf keinen Fall mit Feuchtigkeit in Verbindung kommen. Es kann zu Kurzschlüssen kommen, die den Lader zerstören.

Die Ladezeit eines E-Bike Akkus kann man leicht errechnen.

Wenn der Akku eine Kapazität von 14 Ah hat, und das Ladegerät einen Ladestrom von 2 Amp. zur Verfügung stellt, beträgt die Ladezeit ca. 14 / 2 = 7 Stunden.