Elektrofahrzeuge haben in den letzten Jahren enorme Fortschritte bei der Reichweite erzielt. Von 2017 bis 2022 stieg die durchschnittliche Reichweite von 212 auf 500 Kilometer, und sie nimmt weiterhin zu. Einige Modelle erreichen sogar 1.000 Kilometer. Die Reichweite bei vollständiger Entladung wird ermittelt, indem der Akku von 100 % auf 0 % entladen wird. Es gilt jedoch allgemein als nicht empfehlenswert, den Akku bis zum maximalen Ladezustand zu nutzen.
Wie hoch sollte die Ladung für ein Elektroauto sein? Kann eine vollständige Ladung die Batterie beschädigen? Ist es andererseits schädlich für die Batterie, sie komplett zu entladen? Wie lädt man eine Elektroauto-Batterie am besten?
1. Es wird nicht empfohlen, den Akku vollständig aufzuladen.
Batterien in Elektrofahrzeugen verwenden typischerweise Lithium-Ionen-Zellen. Wie bei anderen Geräten mit Lithium-Batterien, z. B. Mobiltelefonen und Laptops, kann eine vollständige Ladung (100 %) zu einem instabilen Zustand der Batterie führen. Dies kann den Ladezustand (SOC) negativ beeinflussen oder einen Totalausfall verursachen. Beim vollständigen Laden und Entladen der Bordbatterie können sich Lithium-Ionen nicht einlagern und sammeln sich im Ladeanschluss an, wo sie Dendriten bilden. Diese können die elektromagnetische Membran durchdringen und einen Kurzschluss verursachen, der zur Selbstentzündung des Fahrzeugs führen kann. Glücklicherweise sind Totalausfälle sehr selten; viel häufiger kommt es zu einer Alterung der Batterie. Wenn Lithium-Ionen im Elektrolyten Nebenreaktionen eingehen und dadurch Lithium verloren geht, verlassen sie den Lade-Entlade-Zyklus. Dies geschieht in der Regel aufgrund der höheren Temperaturen, die durch die gespeicherte Energie beim vollständigen Laden entstehen. Daher führt Überladung zu irreversiblen Veränderungen in der Struktur des aktiven Materials der positiven Elektrode und zur Zersetzung des Elektrolyten, was die Lebensdauer der Batterie verkürzt. Das gelegentliche vollständige Aufladen eines Elektrofahrzeugs verursacht in der Regel keine unmittelbaren, spürbaren Probleme, da besondere Umstände eine vollständige Aufladung nicht vermeiden lassen. Wird die Autobatterie jedoch über einen längeren Zeitraum und häufig vollständig geladen, können Probleme auftreten.
2. Ob die angezeigten 100 % tatsächlich eine vollständige Ladung darstellen.
Einige Automobilhersteller haben Schutzmechanismen für das Laden von Elektrofahrzeugen entwickelt, um einen optimalen Ladezustand (SOC) möglichst lange aufrechtzuerhalten. Das bedeutet, dass die Anzeige im Armaturenbrett bei 100 % Ladung nicht tatsächlich einen Grenzwert erreicht, der die Batterieleistung beeinträchtigen könnte. Diese Dämpfungsfunktion mindert den Batterieverschleiß, und die meisten Automobilhersteller werden sich voraussichtlich für dieses Design entscheiden, um die Fahrzeuge in bestmöglichem Zustand zu halten.
3. Übermäßiges Auslaufen vermeiden.
Generell gilt: Wird eine Batterie kontinuierlich unter 50 % ihrer Kapazität entladen, verringert sich ihre zu erwartende Anzahl an Ladezyklen. Beispielsweise verkürzt das Laden einer Batterie auf 100 % und anschließende Entladen unter 50 % ihre Lebensdauer, ebenso wie das Laden auf 80 % und anschließende Entladen unter 30 %. Wie stark beeinflusst die Entladetiefe (DOD – Depth of Discharge) die Batterielebensdauer? Eine Batterie, die bis zu 50 % entladen wurde, hat die vierfache Kapazität einer Batterie, die bis zu 100 % entladen wurde. Da Batterien von Elektrofahrzeugen aufgrund von Schutzmechanismen fast nie vollständig entladen werden, ist der Effekt der Tiefentladung in der Praxis zwar geringer, aber dennoch signifikant.
4. Wie man Elektrofahrzeuge auflädt und die Batterielebensdauer verlängert
1) Achten Sie auf die Ladezeit. Langsames Laden wird empfohlen. Die Lademethoden für Elektrofahrzeuge lassen sich in Schnell- und Normalladen unterteilen. Normales Laden dauert in der Regel 8 bis 10 Stunden, während Schnellladen etwa eine halbe Stunde benötigt, um 80 % der Kapazität zu erreichen. Eine vollständige Ladung ist in 2 Stunden möglich. Allerdings verbraucht Schnellladen einen hohen Strom und eine hohe Leistung, was den Akku stark beansprucht. Zu schnelles Laden führt außerdem zu virtueller Ladung, was die Lebensdauer des Akkus verkürzt. Daher ist langsames Laden, sofern zeitlich möglich, die erste Wahl. Wichtig: Die Ladezeit sollte nicht zu lang sein, da dies zu Überladung und Überhitzung des Fahrzeugakkus führen kann.
2) Achten Sie während der Fahrt auf den Akkustand und vermeiden Sie Tiefentladung. Elektrofahrzeuge erinnern Sie in der Regel daran, den Akku so schnell wie möglich aufzuladen, wenn der verbleibende Akkustand nur noch 20 bis 30 % beträgt. Wenn Sie dann weiterfahren, wird der Akku tiefentladen, was seine Lebensdauer verkürzt. Laden Sie den Akku daher rechtzeitig auf, sobald der verbleibende Akkustand niedrig ist.
3) Bei längerer Lagerung die Batterie nicht entladen lassen. Wenn das Fahrzeug längere Zeit geparkt wird, ist es wichtig, dass die Batterie nicht entladen wird. Im entladenen Zustand neigt die Batterie zur Sulfatierung. Dabei lagern sich Bleisulfatkristalle an den Platten ab, blockieren die Ionenkanäle, führen zu unzureichender Ladung und verringern die Batteriekapazität. Daher sollten Elektrofahrzeuge vor längerer Standzeit vollständig aufgeladen werden. Es wird empfohlen, sie regelmäßig aufzuladen, um die Batterie in einem guten Zustand zu halten.
Veröffentlichungsdatum: 12. April 2023