Lithium-Ionen-Batterien sind in den letzten Jahren unglaublich populär geworden. Man findet sie in Smartphones, Laptops, Elektrowerkzeugen, Elektrofahrzeugen und vielem mehr. Aber wann ist der richtige Zeitpunkt, sie nicht mehr aufzuladen? In diesem Leitfaden für Einsteiger werden Sie als Fachmann Hersteller von Lithium-BatteriepacksIch erkläre Ihnen genau, wann Sie aufhören sollten, Lithium-Ionen-Akkus zu laden, um ihre Lebensdauer und Leistung zu erhalten.
Warum das richtige Laden von Lithium-Ionen-Batterien wichtig ist
Lassen Sie uns zunächst erläutern, warum das richtige Laden von Lithium-Ionen-Batterien so wichtig ist.
Dafür gibt es einige wichtige Gründe:
- Schäden verhindern: Eine Überladung kann Lithium-Ionen-Batterien physisch beschädigen und dazu führen, dass sie ausfallen oder sogar Feuer fangen. Eine Unterladung kann ebenfalls die Lebensdauer verkürzen.
- Lebenszeit verlängern: Mit dem richtigen Ladezustand können Sie die meisten Ladezyklen aus Ihrer Batterie herausholen, bevor sie ausgetauscht werden muss.
- Leistung optimieren: Das Aufladen auf ein optimales Niveau stellt ein Gleichgewicht zwischen ausreichender Kapazität und minimaler Belastung des Akkus her.
Wie Sie sehen, trägt eine disziplinierte Ladepraxis wesentlich zur Pflege von Lithium-Ionen-Batterien bei. Aber wann genau sollten Sie aufhören zu laden?
Wann sollte ein Lithium-Ionen-Akku nicht mehr aufgeladen werden?
Stoppen des Ladevorgangs bei 100% Kapazität
Die maximale Ladekapazität der meisten Lithium-Ionen-Akkus beträgt 100%. Theoretisch sollten Sie den Ladevorgang also genau dann beenden, wenn der Akku diese 100%-Marke erreicht.
Die meisten Lithium-Ionen-Batterien verfügen jedoch über eingebaute Sicherheitsmechanismen, die ein Überladen über 100% hinaus verhindern.
Sie können also eine Ladung knapp unter 100% nicht mehr annehmen, je nach Batteriechemie und -design etwa 95-98%.
Abschaltspannungen
Wann ein Lithium-Ionen-Akku nicht mehr geladen wird, können Sie anhand der Ladeschlussspannung erkennen.
Ein Modell mit einer Nennspannung von 3,6 V kann zum Beispiel bei 4,2 V pro Zelle aufhören zu laden.
Prüfen Sie also die genauen Spezifikationen Ihrer Batterie, um die Zielgrenzspannung zu finden, die eine volle Ladung anzeigt.
Aufladen auf 80% für Langlebigkeit
Technisch gesehen kann ein Lithium-Ionen-Akku zwar bis zu 95-100% aufgeladen werden, bevor die Abschaltschaltungen einsetzen, die meisten Experten empfehlen jedoch, bei 80% aufzuhören, um eine optimale Langlebigkeit zu erreichen.
Warum 80%?
Das Aufladen mit einer geringeren Kapazität verringert die Belastung und den Abbau im Laufe der Zeit.
Erwarten Sie etwa 300-500 Zyklen bei 100%
Wenn Sie regelmäßig bis zu einer Kapazität von 100% aufladen, halten die meisten Lithium-Ionen-Akkus 300-500 Ladezyklen durch, bevor ihre Kapazität zu gering wird.
Das mag viel klingen, aber es vergeht schneller, als Sie vielleicht denken, wenn Sie täglich Batterien verwenden.
Doppelte Lebensdauer durch Aufladen auf 80%
Im Vergleich dazu kann eine Begrenzung der Gebühren auf etwa 80% Kapazität potenziell doppelt die Lebensdauer Ihrer Lithium-Ionen-Batterien.
Sie können bis zu 900+ Zyklen erreichen und trotzdem eine gute Leistung beibehalten, wenn Sie diszipliniert sind und öfter entladen/aufladen.
Ausnahmen: Wenn 100% in Ordnung ist
Ich empfehle, Lithium-Ionen-Akkus für Geräte, die Sie regelmäßig benutzen, wie Laptops und Smartphones, in den meisten Fällen nur bis 80% zu laden.
Es gibt jedoch einige Ausnahmen, bei denen die Anschaffung einer 100%-Ladung sinnvoll ist:
- Vor der Lagerung: Laden Sie auf 100%, wenn Sie Lithium-Ionen-Batterien über einen längeren Zeitraum ohne Verwendung lagern. Dies verringert den irreversiblen Kapazitätsverlust im Vergleich zur Lagerung mit einer Teilladung. Denken Sie daran, bei der Wiederverwendung auf 80% aufzuladen.
- Vor einer langen Reise: Mit den zusätzlichen Wattstunden eines 80%-100%-Ladegeräts können Sie beruhigt sein, wenn Sie voraussichtlich eine Zeit lang nicht in der Nähe eines Ladeanschlusses sein werden. Laden Sie Ihr Elektrofahrzeug, Ihren Laptop oder Ihr Telefon auf, wenn Sie die maximale Laufzeit benötigen.
- Wenn es auf Genauigkeit ankommt: Geräte wie Drohnen können für die Berechnung der Flugzeit auf eine genaue 100%-Ladung angewiesen sein. Denken Sie daran, dass sich die Lebensdauer der Drohnenbatterie durch ständiges Aufladen verkürzt.
In diesen Fällen ist es sinnvoll, die 80%-Regel außer Kraft zu setzen und eine volle 100%-Ladung anzustreben, wenn dies gerechtfertigt ist.
Vermeiden Sie 0%-Entladungen
Es ist nicht nur schlecht für die Gesundheit der Lithium-Ionen-Batterien, wenn sie ständig auf 100% aufgeladen werden, auch eine zu geringe Entladung verursacht Probleme.
Vermeiden Sie nach Möglichkeit vollständige Entladezyklen von 100% bis 0%.
Tiefentladungen belasten Lithium-Ionen-Batterien erheblich und sind einer der schnellsten Wege, sie zu degradieren.
Experten empfehlen, dass Lithium-Ionen-Batterien am längsten halten, wenn die Entladetiefe die meiste Zeit über im Bereich von 40-80% gehalten wird.
Gelegentliches vollständiges Entladen geschieht aus Versehen, ist also nicht weiter schlimm. Vermeiden Sie es einfach, die Batterien absichtlich immer wieder vollständig zu entladen.
Verschaffen Sie sich einen Puffer, anstatt die Batterien so lange zu belasten, bis sie sich wegen Unterspannung abschalten.
Woran Sie erkennen, dass Ihr Lithium-Ionen-Akku vollständig geladen ist
Die Überwachung des Ladezustands ist wichtig, um zu wissen, wann man den Stecker ziehen und den Ladevorgang beenden muss. Hier sind einige Möglichkeiten, um den Ladezustand genau zu überwachen:
- Batterie-Anzeigeleuchten: Viele Geräte wie Laptops haben einfache LED-Anzeigen, die grün leuchten oder sich ausschalten, wenn die Batterien ~95%+ erreichen.
- ** Prozentuale Anzeige der Batteriekapazität**: Smartphones und neuere Geräte zeigen auf dem Bildschirm oder in der Software oft den genauen Prozentsatz der Batteriekapazität an.
- Ladegerät-Anzeigelampen: Einige intelligente Ladegeräte haben Anzeigeleuchten, die je nach Ladezustand die Farbe wechseln. Oder sie schalten sich ganz aus, wenn der Akku des Geräts voll ist.
- Messungen der Spannung: Verwenden Sie eine Voltmeter um die aktuellen Spannungswerte mit den Batteriespezifikationen zu vergleichen, um den Ladezustand zu bestimmen. Bei vielen Lithium-Ionen-Akkutypen zeigen etwa 4,2 V pro Zelle an, dass der Akku vollständig geladen ist.
Mit Hilfe einer oder einer Kombination dieser Methoden zur Überwachung des Ladezustands können Sie feststellen, wann Ihre Lithium-Ionen-Batterien voll aufgeladen sind und sie abklemmen.
Best Practices für das Laden von Lithium-Ionen-Batterien
Um die Lebensdauer und Leistung Ihrer Lithium-Ionen-Batterien sicher zu erhalten:
- Aufladen auf 80%-Kapazität, wann immer dies möglich ist
- Laden Sie die 100%-Kapazität nur dann auf, wenn die zusätzliche Laufzeit unbedingt erforderlich ist, bevor Sie längere Zeit außerhalb von Ladestationen arbeiten.
- Vermeiden Sie vollständige 0%-Entladungen, lassen Sie stattdessen einen Ladepuffer
- Überwachen Sie die Spannungswerte nach Möglichkeit mit einem Voltmeter.
- Nutzen Sie die Batterieanzeigen an Geräten und Ladegeräten
- Halten Sie die Batterien während des Ladevorgangs von extremen Umgebungstemperaturen fern.
- Befolgen Sie sorgfältig die Anwendungsrichtlinien des Herstellers
Die Einführung einer Ladedisziplin für Lithium-Ionen-Batterien mit Hilfe professioneller Empfehlungen und Überwachung ermöglicht es Ihnen, die Stabilität zu maximieren und die Lebensdauer der modernen Batterietechnologie zu verlängern.
Fazit
Um Lithium-Ionen-Batterien in Topform zu halten, ist es wichtig zu wissen, wann der Ladevorgang beendet werden muss.
Obwohl sie technisch gesehen Ladungen bis zu einer Kapazität von 100% annehmen können, da sie durch Schutzschaltungen gegen Überspannungsanomalien abgeschirmt werden, sollte man nach Möglichkeit bei 80% aufhören.
Die Begrenzung des Ladezustands verringert die Belastung und kann die Lebensdauer praktisch verdoppeln, verglichen mit dem ständigen Erreichen der Höchstgrenze von 100%.
Und wenn Sie sich einen Puffer gegen übermäßige Erschöpfung verschaffen, bleibt der Akku gesund.
Behandeln Sie Ihre Lithium-Ionen-Batterien richtig, indem Sie extreme Entladetiefen und übermäßige Spannungsbelastung durch Überladung vermeiden.
