Allgemein
Akkus mit "NMC 811 Chemie" (Nickel 80 % – Mangan 10 % – Cobalt 10 %) sind die gängigen Akkus bei E-Bike-Akkus. Sie haben, wie alle Akkus, eine kalendarische sowie zyklische Alterung. Erstere passiert durch die Lagerung die zweite durch den Betrieb. Letztere überlagert zusätzlich die kalendarische Alterung.
Die Bestimmung der kalendarischen Alterung ist abhängig vom Zellentyp, der verwendeten Chemie und von den Lagerbedingungen, hier speziell von der Lagertemperatur und dem SoC bei Einlagerung. Weiter ist es so, dass der Alterungsprozess nicht linear verläuft.
Bemüht man das Schwarmwissen im WWW findet man Angaben von 2-5% Kapazitätsverlust durch Alterung pro Jahr. Liegt ein Akku, auch bei richtiger Lagerung, 10 Jahre im Regal, wird er also kaum mehr Freude im Fahrbetrieb machen.
Die Bestimmung der zyklischen Alterung ist stark von der Anwendung abhängig. Entscheidend ist u.a. wie die Zellen im Betrieb belastet werden. Hierbei sind vor allem der Entlade- und Ladestrom (auch die Rekuperation), der Temperaturbereich indem der Akku betrieben wird und das Lademanagement (C-Rate, Depth of Discharge (DoD)) entscheidend.
Eine generelle, prozentuale Aussage zur "Alterung" kann aufgrund der vielen Parameter nicht gemacht werden. Einzig klar ist, dass eine Abnahme des SoH ab Herstellungsdatum passiert, dies aufgrund der Lagerzeit (bei Lagerung ohne Betrieb) als auch zusätzlich durch den Betrieb.
Ein guter Einstieg ins Thema ist z.B. die Lektüre "Optimized Aging Behavior of Battery Modules - mediaTUM". Siehe auch mein 'Der Li-Ionen Akku | Theorie und Begriff- Kompendium'
Eigene Erfahrung
Akku: BQ983 (blau), neu
Stromer: ST3
Messzeitraum: Aug. 2019 bis Okt. 2022
Der Akku wurde im Winter wie Sommer gefahren. Der Ladehub (DoD = Depth of Discharge) war meist 70-100% und konnte aufgrund der Pendelstrecke nicht optimiert werden, heisst der Akku wurde immer voll geladen und meist auf einen SoC von 30% bis 0% heruntergefahren. Der Stromer wurde zu 90% mit 'All In' gefahren.
Auswertung aus Foren
Um sich ein Bild über die Entwicklung des SoH zu machen habe ich eine Auswertung von 48 Rückmeldungen in verschiedenen Stromer-Foren und Facebook-Gruppen gemacht.
Neun SoH-Werte (ab 10'000 km mit SoH > 95% und ohne Extenderakku) habe ich nicht berücksichtigt, da sie aufgrund der zyklischen und kalendarischen Degradation eines Li-Ionenakkus nicht realistisch sind.
Daraus lässt sich folgende Aussage zum SoH Verlust bzw. der “Garantie Reichweite” ableiten:
Ganz grob kann man von etwa +/- 1% SoH-Verlust / 1'000 km ausgehen
Wie das Diagramm zeigt, gibt es Ausreisser auf beide Seiten. Die Streuung ist recht gross und hängt wohl mit der Art und Weise wie der Akku gefahren bzw. behandelt wird zusammen.
So wirkt sich die Begrenzung des Ladehubs und korrektes Laden (Temperatur) sicher positiv auf die Degradation des Akkus aus. Auch die Verwendung eines Extenderakkus hat einen nachweislich sehr positiven Effekt auf die Lebensdauer.
Überwintern des Akkus - Tipps
- Lagere den Akku bei 30–50 % SOC
- Halte die Lagertemperatur unter 25 °C
- Vermeide extreme Temperaturen (unter 0 °C oder über 40 °C)
- Lagere den Akku in einer trockenen Umgebung, um Korrosion zu vermeiden
- Überprüfe den Akku alle 6–12 Monate und lade ihn ggf. leicht auf, um den SOC im optimalen Bereich zu halten