Wie unterscheidet sich die Design-Lebensdauer einer Batterie von der Nutzungsdauer?

Als Hersteller von industriellen Batterieladegeräten seit mehr als 30 Jahren hören wir von unseren neuen Kunden immer wieder die Frage: „Wie kommt es, dass ich, wenn ich eine Batterie mit einer Lebensdauer von 15 Jahren kaufe, nur 10 Jahre oder weniger von meiner Batterie habe?“ Wir müssen die Lebensdauer besprechen und verstehen, wie sie sich von der geplanten Lebensdauer unterscheidet.

Definieren wir zunächst die Lebensdauer von wiederaufladbaren Batterien, einschließlich Blei-Säure-Batterien, NiCd-Batterien und Lithium-Batterien. Die Lebensdauer ist definiert als der „Zeitraum, in dem bei einer gegebenen Belastung und unter Befolgung der Wartungsanweisungen die festgelegten Grenzen der Zuverlässigkeitseigenschaften für alle vorgesehenen Einheiten erfüllt werden (z. B. Akkus des gleichen Typs). Wenn wir es mit einer einfachen englischen Übersetzung umschreiben können, ist die Lebensdauer „die tatsächliche Batterielebensdauer einer Zelle oder einer Gruppe von Zellen unter tatsächlichen Installationsbedingungen“.

Es ist wichtig, sich zunächst darüber im Klaren zu sein, dass es mehrere Dinge gibt, die sich auf die Lebensdauer auswirken:

1. Temperatur – wahrscheinlich einer der wichtigsten Faktoren

2. Häufigkeit und Tiefe der Entladungen

3. Wartungspraktiken – von vielen als Grundursache für viele Ausfälle angesehen

4. Mangelndes Verständnis des wahren Lastprofils und/oder der Anwendung

5. Der für die jeweilige Anwendung ausgewählte Batterietyp

6. Unter- oder Überladung der Batterie aufgrund einer falschen Spannungseinstellung des Gleichrichters/Ladegeräts auf die erforderliche Batteriespannung

7. Unter- oder Überladung der Batterie aufgrund einer fehlenden Synchronisierung zwischen dem Spannungsmesswert und der tatsächlichen Spannung an den Batterieklemmen.

8. Übermäßige Welligkeit der Batterie

9. Andere Umweltfaktoren – Temperatur- oder Spannungsgradienten innerhalb des Strangs, Überschwemmung usw.

10. Qualität der Installation

11. Tatsächliche Herstellungsfehler

Jeder Batteriehersteller beschreibt die erwarteten Wartungspraktiken, die eingehalten werden müssen, um sicherzustellen, dass die Batterie ordnungsgemäß funktioniert, unabhängig davon, ob es sich um eine AGM-Batterie, eine Gel-Batterie, eine geflutete Batterie oder eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie handelt. Was in dieser Bedienungsanleitung nicht angegeben ist, ist, was passiert, wenn diese Praktiken nicht eingehalten werden, und sie berücksichtigen auch nicht viele der oben aufgeführten Variablen, denen ein Benutzer bei seinen täglichen Anwendungen ausgesetzt ist. Wir wissen jedoch, dass diese „Stressfaktoren“ die Batterielebensdauer verkürzen können.

Schauen wir uns nur einige dieser Faktoren an und beleuchten die Auswirkungen, die sich auf die Lebensdauer auswirken können. Es ist klar, dass die Temperatur eine große Rolle bei der Verlängerung oder Verkürzung der Lebensdauer spielt. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der Temperatureffekt nicht linear ist. Erhöhte Temperaturen an einer Batteriezelle verkürzen die Lebensdauer stärker als kühlere Temperaturen ihre Lebensdauer verlängern. Es wird allgemein angenommen, dass jeder kontinuierliche Temperaturanstieg einer Batterie um 10 °C zu einer Verkürzung der Batterielebensdauer um etwa 50 % führt (siehe Abbildung unten).

Ein weiterer „Stressfaktor“, der die Lebensdauer stark beeinträchtigen kann, ist die Unter- oder Überladung des Akkus. Eine Unterladung der Zellen führt zu einer Plattensulfatierung mit einem daraus resultierenden Anstieg des Innenwiderstands innerhalb der Zelle, während gleichzeitig die Kapazität verringert und schließlich die Batterielebensdauer verkürzt wird. Umgekehrt führt eine Überladung der Zellen zu einer beschleunigten Korrosion der positiven Platte und letztendlich auch zu einer verkürzten Batterielebensdauer.

Unter all diesen Faktoren können Sie sicher sein, dass Sie von einer Batterie den maximalen Nutzen ziehen, wenn Sie Ihren Hersteller mit Bedacht auswählen. Mit einer Spitzenmarke wie Greentech können Sie die hervorragende Fertigungsqualität und Qualität der Batterierohstoffe sowie die Zuverlässigkeit Ihres Betriebs gewährleisten.