Wie pflegt man seinen E-Bike-Akku?
Elektrobatterien erleben eine zweite Jugend, sie gewinnen ein neues Leben. Wenn wir sie richtig pflegen, verlängern wir ihre Lebensdauer.
Die Batterie wird zu einem integralen Bestandteil unseres Lebens. Wenn die kühnen Pläne der polnischen Regierung im Bereich der Elektromobilität in Erfüllung gehen, werden nicht nur Telefone und Tablets, sondern auch Autos, Motorräder, Busse und vielleicht sogar Flugzeuge und Schiffe von Batterien angetrieben werden. Während letztere noch in weiter Ferne liegen, findet die Idee von Elektrofahrrädern schon seit langem weltweit Anklang.
Der Wert des Fahrradmarktes in Polen wird auf über eine Milliarde PLN geschätzt. Polen ist der viertgrößte Hersteller von Fahrrädern in Europa, was auf den sich ändernden Geschmack und die Gewohnheiten der Polen zurückzuführen ist. Immer häufiger achten wir auf unsere Gesundheit und eine schlanke Figur und verbringen daher unsere Freizeit aktiv. Es gibt immer mehr Fitnessstudios, Fitnessclubs sowie Fahrradwege und Fahrradverleihe. Das ist in Warschau deutlich zu sehen, wo selbst die gestiegene Zahl der Veturilo-Stationen die Nachfrage nach Fahrrädern nicht decken kann. Das Angebot des in der Hauptstadt beliebten Verleihs umfasst seit kurzem auch Elektrofahrräder, was ein Zeichen für einen sich wandelnden Trend unter den einspurigen Enthusiasten ist. Größere Städte sind bestrebt, den Verkehr mit konventionellen Fahrzeugen zu reduzieren, was sich positiv auf die Popularität von Fahrrädern, vor allem von Elektrofahrrädern, auswirken kann. Das liegt daran, dass ein Elektromotor bis zu 80 Prozent der Kraftanstrengung beim Radfahren übernehmen kann, so dass er auch von älteren Menschen genutzt werden kann. Die Reichweite eines solchen Fahrzeugs hängt unter anderem vom Gewicht des Radfahrers, der Art der Nutzung und auch von der Kapazität der Batterie ab, was zeigt, wie wichtig die Batterie für die Gesamtkonstruktion ist. Gegenwärtig ist es möglich, mit einer Batterieladung bis zu 200 km zurückzulegen (moderne Precursor-Batterie von BMZ Polen in 10s4p-Architektur mit 21700 Zellen). Um eine optimale Leistung zu erzielen, muss die Batterie jedoch gut gepflegt werden, um die in ihr ablaufenden Prozesse nicht zu stören.
Entscheidend für die Lebensdauer der Batterie ist, dass sie bei der richtigen Temperatur gelagert wird. Dadurch wird sichergestellt, dass sie voll funktionsfähig bleibt und uns viel länger dienen wird. Es ist nicht schwer, die richtigen Bedingungen zu schaffen, denn die optimale Temperatur ist die, bei der wir uns selbst gerne aufhalten, nämlich 24⁰C. Eine unzureichende Lagerung beeinträchtigt die Nutzbarkeit des Akkus. Jede Abweichung von 10⁰C bis 30⁰C führt zu einem Kapazitätsverlust. - Dies liegt daran, dass Lithium-Ionen-Batterien auf Zellen basieren, in denen komplexe chemische Reaktionen ablaufen. Diese Reaktionen sind empfindlich und können durch niedrige und hohe Temperaturen gestört werden", erklärt Zdzisław Madeja, Senior Technical Project Leader beim BMZ Polen. Wenn die Anweisungen des Herstellers nicht befolgt werden, besteht die Gefahr, dass die Lebensdauer der Zellen im Inneren der Batterie verkürzt wird. In extremen Situationen kann es sogar zu irreversiblen Schäden an der Batterie kommen. - Die von uns verwendeten Zellen sind Fässer voller verschiedener chemischer Verbindungen, die ständig in Bewegung sind. Wenn wir zum Beispiel eine E-Bike-Batterie bei einer Temperatur nahe 0⁰C lagern, bewegen sich die Elektronen zwischen der Anode und der Kathode der Zelle langsamer. Eine solche Batterie kann nicht mit 100 % ihrer Kapazität arbeiten, wenn sie an ein E-Bike angeschlossen ist", ergänzt Zdzisław Madeja. Das Gleiche gilt für Verbrennungsmotoren. Auch die in Dieselmotoren verwendeten Turbinen müssen die richtige Temperatur erreichen, um mit voller Leistung zu arbeiten. Die derzeit am häufigsten verwendeten Batterien sind Lithium-Ionen-Batterien, in denen eine Reihe von physikalischen und chemischen Reaktionen ablaufen. In diesem Fall kann eine Reihe von Faktoren den Betrieb beeinträchtigen, so dass die Effizienz der Batterie nicht mehr gewährleistet ist. Um eine solche Situation zu vermeiden, unterziehen die Hersteller die Batterie einer Reihe von Tests, bevor sie sie auf den Markt bringen, und die Ergebnisse dieser Tests sind in der Regel in der Gebrauchsanweisung enthalten.
Die Angaben und Empfehlungen des Herstellers auf dem Etikett oder in der Gebrauchsanweisung kommen nicht von ungefähr. Batterien werden einer Reihe von Tests unterzogen, bei denen sie unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt werden, damit festgestellt werden kann, was ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigt, und damit die Benutzer gewarnt werden können. Bei der Validierung der Batteriekonstruktion werden Tests in Temperaturkammern durchgeführt. Dabei wird die Batterie bei Temperaturen zwischen +70⁰ und -40⁰C getestet. Es gibt verschiedene Batterietypen mit unterschiedlichen Wirkungsgraden. Je nach Zellentyp und Batterietyp kann man davon ausgehen, dass die Batterie unter idealen Betriebsbedingungen nach 500 Zyklen 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität erreicht, aber im Laufe der Zeit und bei fortgesetzter Nutzung der Batterie an Kapazität verliert. Es ist zu bedenken, dass die Intensität der Nutzung eines Akkus Einfluss auf seine Lebensdauer hat. Je häufiger und aktiver Sie sie nutzen, desto eher müssen Sie sie ersetzen. Wichtig ist, dass Sie den Akku auch aufladen, wenn Sie ihn über einen längeren Zeitraum lagern, ohne ihn zu benutzen. Denn die Batterie, die wir zwischen den Benutzungen aufbewahren, verbraucht auch Energie für den Prozessor. Dies ist vor allem vor der Winterzeit wichtig. Wenn wir einen ungeladenen Akku 3 Monate lang in einer kalten Garage stehen lassen, können die Zellen degradieren oder ganz ausfallen. Daher sollte die Batterie gemäß den Empfehlungen des Herstellers vor einer längeren Pause immer aufgeladen werden.
Um eine optimale Batterieleistung zu erreichen, sollte die Batterie mindestens einmal im Monat benutzt und unabhängig von ihrem Zustand aufgeladen werden. Wenn Sie den Akku zum ersten Mal an das Ladegerät anschließen, beenden Sie den Ruhezustand, in den der Hersteller den Akku versetzt hat. - Der Ruhezustand dient dazu, den Speichervorgang zu maximieren. Neue Batterien werden bei der Endprüfung zu Transport- und Lagerungszwecken in den Ruhezustand versetzt, solche Batterien werden mit der ersten Ladung aufgeweckt. Eine einmal aufgeweckte Batterie sollte nicht wieder in diesen Modus fallen", erklärt Zdzisław Madeja vom BMZ Polen.
Interessanterweise hat jede Batterie verschiedene Betriebsmodi. Der erste versetzt die Batterie in einen vorläufigen Zustand, der etwa acht Stunden andauert. Wenn wir zum Beispiel nach 20-30 Minuten mit dem Radfahren fertig sind, geht die Batterie in ein so genanntes Nickerchen. Der nächste Modus tritt nach 8 Stunden ein, wenn die Batterie in einen "Energieschlaf" eintritt, dessen Zweck es ist, den Energieverbrauch des BMS so weit wie möglich zu reduzieren. Es handelt sich um ein Batteriemanagementsystem mit einer Schlüsselkomponente für Batterien, die aus mehr als einer Zelle bestehen. Durch Messung und Kontrolle der wichtigsten Parameter der Batterien überwacht es deren Zustand und sorgt so für Sicherheit.
Batterien werden immer häufiger verwendet und sind im täglichen Leben unentbehrlich. Deshalb sollten wir sie so pflegen, dass sie uns möglichst lange und effektiv dienen. Die Einhaltung der Empfehlungen des Herstellers ist der beste Weg, um sich vor irreversiblen Veränderungen zu schützen, die den Betrieb der Batterie beeinträchtigen.
E-Biker x BMZ Polen
