Ladezyklen eines Akkus
Die Anzahl der Ladezyklen eines Akkus gibt an, wie oft dieser vollständig aufgeladen und entladen werden kann, bevor er seine Kapazität erheblich verliert oder funktionsunfähig wird. Lithium-Ionen-Akkus zeigen mit jedem Ladezyklus Abnutzungserscheinungen, jedoch sollten moderne Akkus zwischen 700 und 1000 Ladezyklen überstehen, bevor ihre maximale Kapazität unter 90 % ihres ursprünglichen Wertes sinkt. Ein Ladezyklus entspricht dem Aufladen eines vollständig entladenen Akkus. Beispielsweise entspricht das Aufladen eines Akkus von 0 auf 100 % einem Ladezyklus, während das Aufladen von 40 auf 90 % einem halben Ladezyklus entspricht.
Entladeschlussspannung
Die Entladeschlussspannung ist die Spannung, bei der die Entladung eines Akkus beendet werden sollte, um Schäden zu vermeiden. Hier sind typische Entladeschlussspannungen für verschiedene Akkutypen:
- Lithium-Polymer-Akku (LiPo): 3,3 V
- Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion): 2,5 V
- Lithium-Eisenphosphat-Akku (LFP): 2 V
- Bleiakkumulator: 1,75 V
- Nickel-Zink-Akku (NiZn): 1,2 V
- Wiederaufladbare Alkali-Mangan-Zellen (RAM): 1-1,1 V
- Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMH): 1 V
- Nickel-Cadmium-Akku (NiCd): 0,85-1 V
Die Entladeschlussspannung wird vom Hersteller angegeben, und eine Unterschreitung dieser Spannung (Tiefenentladung) kann zu Kapazitätsverlust oder Zerstörung führen. Besonders empfindlich gegenüber Tiefentladung sind Blei- und Lithiumbatterien. Die Lebensdauer dieser Batterien erhöht sich mit abnehmender Entladetiefe.
Ladeschlussspannung
Die Ladeschlussspannung ist die maximale Spannung, die ein Akku beim Laden erreichen darf, ohne beschädigt zu werden. Diese Spannung ist vom Akkutyp abhängig:
- Bleiakkumulator: ≈ 2,42 V (Erhaltungsladung 2,23 V)
- NiCd/NiMH-Akku: ≈ 1,45 V
- Lithium-Cobaltdioxid-Akku: 4,2 V
- Lithium-Polymer-Akku (LiPo): 4,2 V
- Lithium-Polymer-High-Voltage-Akku (LiHV): 4,35 V
- Lithium-Eisenphosphat-Akku (LiFePO4): 3,6 V (max. 3,8 V)
- Nickel-Zink-Akku: ≈ 1,90 V
Insbesondere bei Li-Ion-Akkus ist es vorteilhaft, den Ladevorgang etwas unterhalb der maximalen Spannungsgrenze (ca. -0,3 V) zu beenden, um die Lebensdauer zu verlängern.
Tiefentladung
Tiefentladung tritt auf, wenn die Spannung eines Akkus unter die Entladeschlussspannung fällt, was zu Schäden führen kann. Eine Tiefentladung kann bei verschiedenen Akkutypen unterschiedliche Schäden verursachen und sollte vermieden werden. Auch durch Selbstentladung bei Nichtgebrauch kann ein Akku tiefentladen und beschädigt werden.
Tiefentladung bei Lithium-Ionen-Akkus
Bei Lithium-Ionen-Akkus kann eine Tiefentladung unter 2,4 V irreparable Schäden und Kapazitätsverlust verursachen. Liegt die Spannung unter 1,5 V, sollte der Akku nicht mehr verwendet werden, da dies auf eine Kupferbrücke hindeuten kann, die einen Kurzschluss verursacht und ein Brandrisiko darstellt.
Erkennen von Tiefentladung
Tiefentladung wird durch eine Spannungsmessung des Akkus erkannt. Liegt die Spannung unter der Entladeschlussspannung, ist der Akku tiefentladen.
