Wie lange hält ein Akku?

Hallo zusammen, und willkommen zurück im Blog – heute sprechen wir über eine der häufigsten (und stressigsten) Fragen, die ich von Kunden, Ingenieuren und sogar zufälligen Leuten bekomme, die gerade herausgefunden haben, dass ich ein Unternehmen für die Lieferung von Batteriepacks betreibe: Wie lange hält ein Batteriepack tatsächlich?

Ich verstehe es. Ganz gleich, ob Sie ein wichtiges medizinisches Gerät mit Strom versorgen, das während des Betriebs nicht abgeschaltet werden kann, ein tragbares Gerät für einen Wochenendeinsatz oder ein Notfall-Backup-System für Ihr kleines Unternehmen: „Wann wird das sterben?“ Die Frage steht im Vordergrund. Und hier ist die Sache: Es gibt keine allgemeingültige Antwort, aber ich habe als Batteriepack-Lieferant Jahre damit verbracht, diesen Weg zu gehen, also lassen Sie es uns aufschlüsseln, als würden wir uns bei einem Kaffee unterhalten (kein Fachjargon, versprochen).

Beginnen wir zunächst damit, was dazu führt, dass ein Akkupack tatsächlich kaputt geht. Normalerweise ist es nicht wie bei einer Glühbirne, die eines Tages einfach durchbrennt. Die meisten Akkus verschlechtern sich im Laufe der Zeit, auch wenn Sie sie nicht verwenden, und zwar aufgrund einer Reihe von Faktoren. Seien wir ehrlich: Wenn Sie sich eine Packung aus dem Regal schnappen, bestimmen vor allem zwei Dinge ihre Lebensdauer: die Zyklenlebensdauer und die Kalenderlebensdauer. Das ist die Basis, oder?

Die Zyklenlebensdauer gibt an, wie viele vollständige Lade-Entlade-Zyklen Sie erreichen können, bevor der Akku unter 80 % seiner ursprünglichen Kapazität fällt. Diese Zahl ist wichtig, denn sobald sie unter 80 % liegt, fühlt es sich wie ein Blindgänger an – als ob Ihr Telefon innerhalb einer Stunde den Geist aufgibt, während es früher den ganzen Tag durchgehalten hat. Für die meisten gängigen Lithium-Ionen-Akkus (die wir jetzt liefern, da alte Bleisäure für die meisten Anwendungen Müll ist) liegt die Zyklenlebensdauer je nach Chemie zwischen 300 und 1.500 Zyklen. Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP) liegen dort beispielsweise tendenziell am oberen Ende, während ältere NMC-Akkus eher im Mittelfeld liegen. Wir haben Optionen für beides, je nachdem, was Ihre Bedürfnisse sind.

Dann gibt es noch die Kalenderlebensdauer – wie lange sie hält, auch wenn Sie sie kein einziges Mal laden oder entladen. Das hängt unter anderem davon ab, wie Sie es lagern, von der Temperatur und sogar von der Herstellungsqualität der darin enthaltenen Zellen. Eine billige Nachahmungspackung könnte ein Jahr lang im Regal liegen und 20 % ihrer Kapazität verlieren, während eine gut verarbeitete Packung eines seriösen Lieferanten wie wir zwölf Monate Lagerung bei Raumtemperatur kaum bemerken wird. Hier kommt der Qualitätsaspekt ins Spiel: Sie bekommen, wofür Sie bezahlen, ohne Ausnahmen.

Lassen Sie uns nun über die Dinge sprechen, die sowohl den Zyklus als auch das Kalenderleben beeinträchtigen, denn hier machen die meisten Menschen einen Fehler. Erstens die Temperatur. Wenn Ihr Akku zu heiß oder zu kalt wird, ist das, als würde man versuchen, einen Marathon in Flip-Flops und einem Wintermantel zu laufen – etwas geht kaputt. Hohe Temperaturen (über 29 °C) beschleunigen chemische Reaktionen in den Zellen, sodass sie viel schneller abgebaut werden. Ich hatte einmal einen Kunden, der seinen Backup-Akku in einer staubigen, nicht isolierten Garage in Arizona lagerte – bis zum Ende des Sommers hatte er in nur drei Monaten 35 % seiner Kapazität verloren. Auf der anderen Seite zerstören kalte Temperaturen unter dem Gefrierpunkt den Akku nicht sofort, aber das Aufladen eines Akkus bei Temperaturen unter 0 °C ist ein absolutes Tabu – es führt zu einer Lithiumbeschichtung, die wie winzige Rostflecken auf den Zellen aussieht, die sich mit der Zeit bilden und die Kapazität zerstören.

Dann ist da noch die Art und Weise, wie Sie es aufladen. Über- oder Unterladung ist ein weiterer Killer. Viele Leute meinen, man sollte seinen Rucksack jedes Mal auf 100 % aufladen und ihn jedes Mal leer lassen, aber das stimmt nicht. Für eine lange Lebensdauer ist es ideal, Ihren Rucksack zwischen 20 % und 80 % aufzuladen – so wie Sie Ihr Telefon den größten Teil des Tages bei 50 % stehen lassen, das ist die optimale Lösung. Wenn Sie einen Rucksack längere Zeit lagern, laden Sie ihn zunächst zu etwa 50 % auf, weder voll noch leer. So konserviert man es am besten, wenn es einfach herumsteht.

Auch Tiefentladungen. Das Entleeren einer Packung bei jedem einzelnen Zyklus bis auf 0 % – das Gleiche wie das leere Lagern – belastet die Zellen zusätzlich. Die meisten modernen Batteriemanagementsysteme (BMS) in guten Akkus schalten sich vorher ab, aber wenn Sie einen billigen Akku mit einem schlechten BMS verwenden, ist das ein Rezept für einen frühen Tod. In unserem Unternehmen bauen wir jeden Akku mit einem hochwertigen BMS aus, um genau das zu verhindern – Überladung, Tiefentladung, Übertemperatur und all das. Da machen wir keine Abstriche, denn das ist der Unterschied zwischen einer Packung, die zwei Jahre hält, und einer Packung, die fünf Jahre hält.

Lassen Sie uns nun konkrete Beispiele aus der Praxis heranziehen, denn Zahlen bedeuten erst dann etwas, wenn Sie sie in einen Kontext setzen. Nehmen wir an, Sie sind ein Bauunternehmer, der jeden Tag ein tragbares Netzteil für Ihre Bohrmaschine und Werkzeuge verwendet – das sind also 5–7 Lade-/Entladezyklen pro Woche. Wenn Sie ein gutes LFP-Paket mit einer Lebensdauer von 1.500 Zyklen haben, sind das dann 1.500 Zyklen mal 50 Wochen im Jahr = 30 Jahre? Nein, warten Sie, nein – warten Sie, das ist, wenn Sie es jeden Tag fahren, aber realistisch gesehen werden Sie es vielleicht nicht jeden Tag benutzen, und andere Faktoren spielen eine Rolle. Warten Sie, es ist besser: 1.500 Zyklen bei 5 Zyklen pro Woche = etwa 5,7 Jahre täglicher Nutzung. Das ist ein solider Lauf. Wenn Sie es zweimal pro Woche verwenden, beträgt die Lebensdauer fast 15 Jahre. Das macht doch Sinn, oder?

Wenn Sie jedoch einen günstigeren NMC-Akku mit einer Lebensdauer von 500 Zyklen verwenden, beträgt die tägliche Nutzung etwa ein Jahr – deshalb rate ich den Leuten immer, auf die supergünstigen Amazon-Akkus zu verzichten, da Sie sie am Ende doppelt so oft ersetzen müssen. Hier kommen unsere Produkte ins Spiel. Beispielsweise ist unser IFF Power Supply Batterypack für den dauerhaften, mittelschweren Einsatz konzipiert – ideal für medizinische Geräte, POS-Systeme oder kleine Backup-Setups. Wir spezifizieren es für mehr als 800 Zyklen, das entspricht etwa drei Jahren wöchentlicher Nutzung, was viel besser ist als die billigen Produkte, und es ist auf die spezifischen Geräteanforderungen zugeschnitten, sodass Sie sich nicht mit Kompatibilitätsproblemen herumschlagen müssen.

Warten wir, reden wir über Backup-Systeme, denn das ist ein weiterer großer Anwendungsfall. Wenn Sie einen Akku für den Notfall zu Hause oder im Büro haben, wird dieser wahrscheinlich nur ein- oder zweimal im Jahr bei einem Stromausfall entladen. Das Leben im Zyklus ist hier also nicht der Hauptfaktor, sondern das Leben im Kalender. Ein guter langlebiger Rucksack hält im Standby-Modus 10 Jahre oder länger, solange Sie ihn an einem Ort mit gemäßigter Temperatur aufbewahren, nicht auf einem Dachboden, der im Sommer 120 °F erreicht, oder in einem Keller, der gefriert. Hier kommt unser langlebiger Netzteil-Akku ins Spiel. Wir sind so konzipiert, dass er sich im Leerlauf nur minimal verschlechtert, sodass er bei Bedarf einsatzbereit ist, selbst wenn Sie ihn fünf Jahre lang nicht berührt haben. Ich habe einen Kunden, der seit 7 Jahren eines hat, und es hat immer noch eine Kapazität von 92 % – kein Problem, da wir hochwertige Zellen verwenden und die Lagerung ordnungsgemäß vorbereiten.

Und dann gibt es noch den Long Time Power Supply Battery Pack, der für Anwendungen gedacht ist, bei denen Sie eine lange Laufzeit und nicht nur eine lange Lebensdauer benötigen. Zum Beispiel, wenn Sie eine Fernüberwachungsstation oder eine netzunabhängige Solaranlage mit Strom versorgen, die tagelang ohne Aufladen auskommen muss. Wir bauen diese mit zusätzlichen Zellen, die für tiefe und lange Entladungen optimiert sind, sodass Sie die benötigte Laufzeit erhalten, ohne die Gesamtlebensdauer des Akkus zu verkürzen. Wir haben Kunden in ländlichen Gebieten, die diese für Wetterstationen verwenden, und sie sind jetzt seit 6 Jahren ohne Probleme im Einsatz.

Warten Sie, lassen Sie uns hier einen weit verbreiteten Mythos ansprechen: Die meisten Menschen denken, dass alle Akkus gleichzeitig leer sind, aber das stimmt nicht. Das eigentliche Lebensende ist nicht, wenn der Akku nicht mehr funktioniert, sondern wenn er nicht mehr genug Ladung halten kann, um die Aufgabe zu erfüllen, die er erfüllen soll. Wenn Ihr Rucksack also Ihren Laptop 8 Stunden lang mit Strom versorgen soll und jetzt nur noch 4 Stunden, dann ist das Ende seiner Lebensdauer erreicht und nicht, wenn er sich überhaupt nicht mehr einschalten lässt. Das ist ein wichtiger Unterschied.

Eine andere Sache: Fertigungsqualität. Ich kann das nicht genug betonen. Ein 50-Dollar-Akku aus einem beliebigen Online-Shop enthält möglicherweise recycelte Zellen, billige Verkabelung und ein schwaches BMS, das den Akku nicht wirklich schützt. Unsere Akkus – egal, ob es sich um IFF-, Long Life- oder Long Time-Akkus handelt – verwenden neue Zellen der Klasse A von namhaften Herstellern, dickwandige Kabel, die der Belastung standhalten, und BMS-Einheiten, die nach ISO-Standards getestet wurden. Wir bieten keine „Discount“-Teile an, weil unsere Kunden auf ihre Akkus angewiesen sind – wie das Krankenhaus, das unsere Akkus für Patientenmonitore verwendet, können sie sich einen leeren Akku nicht leisten. Diese Verantwortung ist der Grund, warum wir tun, was wir tun.

Lassen Sie uns also eine reelle Zahl für die Gesamtlebensdauer angeben und alle diese Faktoren mischen. Für einen typischen Lithium-Ionen-Akku in einer gemäßigten Umgebung (Raumtemperatur, keine Tiefentladungen, ordnungsgemäßes Laden):

• Bei täglicher Nutzung (z. B. Elektrowerkzeuge, E-Bikes): 5–10 Jahre
• Bei gelegentlicher Nutzung (Notstromversorgung, kleine Elektronikgeräte): 10–15 Jahre
• Bei Standby/langem Leerlauf (netzunabhängige Sicherung, Fernsensoren): 12–20 Jahre (bei ordnungsgemäßer Wartung)

Aber das bei guter Nutzung und guter Qualität. Wenn Sie es missbrauchen – es in einer heißen Garage lagern, es falsch aufladen, sich jedes Mal tiefentladen – können Sie die Lebensdauer um die Hälfte oder sogar noch mehr verkürzen. Ich habe erlebt, dass ein Rucksack innerhalb von 6 Monaten kaputt ging, weil jemand ihn den ganzen Sommer über bei 40 °C Hitze auf dem Armaturenbrett liegen ließ. Es passiert mehr als Sie denken.

Was können Sie nun tun, damit Ihr Akku länger hält? Lassen Sie uns dies praktisch umsetzen, keine ausgefallene Wissenschaft:

1. Laden Sie das Gerät nach Möglichkeit bei moderaten Temperaturen (zwischen 10 und 25 °C) auf. Laden Sie keinen gefrorenen Akku auf, laden Sie keinen Akku auf, der in der Sonne gestanden hat.
2. Lassen Sie nicht zu, dass der Wert 0 % erreicht oder wochenlang bei 100 % verharrt. Wenn Sie es verwenden, streben Sie eine Ladung von 20–80 % an. Wenn Sie es lagern, laden Sie es auf 50 % auf und überprüfen Sie es alle 6 Monate, um es ein wenig aufzuladen.
3. Vermeiden Sie Tiefentladungen, es sei denn, dies ist unbedingt erforderlich. Wenn Ihr Gerät das Paket automatisch vollständig herunterfährt, ist das in Ordnung – ein gutes BMS erledigt das. Aber entleeren Sie es nicht absichtlich nur zum Spaß auf 0 %.
4. Bewahren Sie es an einem kühlen, trockenen Ort auf. Ein Schrankregal ist viel besser als ein heißer Dachboden oder ein feuchter Keller.
5. Kaufen Sie bei einem seriösen Anbieter, nicht bei der günstigsten Option. Die 20-Dollar-Packung, auf der angegeben ist, dass sie zu Ihrem Gerät passt, wird wahrscheinlich viel schneller aussterben als die von einem Unternehmen, das sich wie wir auf Akkupacks spezialisiert hat.

Warten Sie, lassen Sie uns kurz auf unsere Produkte zurückkommen, denn das ist es, was wir tun. Wenn Sie nach einer Verpackung suchen, die zu einer bestimmten Anwendung passt, sei es im medizinischen, industriellen, Verbraucher- oder kundenspezifischen Bereich, haben wir die Wahl. Der IFF Power Supply Batterypack eignet sich hervorragend für kritische Anwendungen mit mittlerer Beanspruchung, bei denen es auf Zuverlässigkeit ankommt, mit einer Lebensdauer, die einer regelmäßigen Nutzung standhält, ohne Ihr Budget zu sprengen. Für Standby-Anwendungen, bei denen Sie eine Lebensdauer von einem Jahrzehnt oder länger benötigen, schauen Sie sich unsere langlebigen Netzteil-Akkus an – wir testen sie auf mehr als 10.000 Stunden Standby, um sicherzustellen, dass sie bei Nichtgebrauch nicht schlechter werden. Und wenn Sie die perfekte Mischung aus langer Lebensdauer und zusätzlicher Laufzeit für anspruchsvolle Aufgaben benötigen, ist unser Langzeit-Netzteil-Akkupack für Tiefentladungen und lange Laufzeiten ausgelegt, ohne die Gesamtlebensdauer zu verkürzen.

Ich verstehe, dass die Auswahl eines Akkus überwältigend sein kann, aber am Ende des Tages ist die Antwort auf die Frage „Wie lange hält ein Akku?“ nicht zu beantworten. lautet: Solange Sie sich darum kümmern und das Richtige für Ihre Bedürfnisse auswählen. Wenn Sie raten oder ein generisches Paket verwenden, das nicht für Ihre Anwendung entwickelt wurde, werden Sie es früher als gewünscht ersetzen.

Wenn Sie auf der Suche nach einem neuen Akkupack sind oder sich darüber unterhalten möchten, welcher Akku der richtige für Ihr Projekt ist – sei es für Notstrom, Industrieanlagen, medizinische Geräte usw. – wenden Sie sich an uns. Wir machen keine aufdringlichen Verkaufsargumente, wir stellen einfach gute Packungen zusammen und helfen den Leuten herauszufinden, was sie brauchen. Wir machen das schon seit Jahren und wissen, dass ein guter Akku nicht nur ein Teil ist, sondern ein beruhigendes Gefühl.

Referenzen

1. Batterieuniversität. (2024). Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien. Von der Website der Battery University abgerufen
2. IEEE-Transaktionen zur Leistungselektronik. (2022). Kalender- und Lebensdauermodellierung von Lithium-Ionen-Batterien für die stationäre Energiespeicherung.
3. Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC). (2021). Standard für die Sicherheit von Lithium-Ionen-Akkus für industrielle Anwendungen (IEC 62660-1).
4. Energieministerium (DOE). (2023). Bericht zur Haltbarkeit und Leistung von Lithium-Ionen-Batterien für stationäre Speichersysteme.
5. Zeitschrift für Energiequellen. (2021). Der Einfluss der Betriebstemperatur auf die Verschlechterungsraten von Lithium-Ionen-Batterien.