Lithiumbatterien sind wiederaufladbare Batterien. Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte, hohe Lade- und Entladeströme, keinen Memory-Effekt und niedrige Rohstoffkosten aus.
Außerdem sind sie umweltfreundlich. Daher sind sie seit ihrer Einführung sehr beliebt. Seit ihrer Markteinführung in den 1990er-Jahren werden sie in elektronischen Produkten wie Knopfzellen, Mobiltelefonen und digitalen DC-Produkten verwendet. Auch in Elektrofahrrädern kommen sie zum Einsatz. Die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien machen jedoch ein Drittel bis die Hälfte der Kosten von Elektrofahrzeugen aus – ein deutlich höherer Anteil als bei Blei-Säure-Batterien an den Gesamtkosten der Fahrzeuge. Zudem sind Lithiumbatterien aufgrund ihrer hohen spezifischen Energie und der geringen Materialstabilität anfällig für Sicherheitsprobleme. Mit der Weiterentwicklung der Technologie werden ausgereifte Lithium-Ionen-Batterien zur bevorzugten Wahl für hochwertige Elektrofahrzeuge.
Das Funktionsprinzip einer Lithium-Ionen-Batterie ist folgendes: Beim Laden der Batterie lösen sich die Lithium-Ionen aus dem positiven Aktivmaterial und wandern durch den Separator in den negativen Graphit. Beim Entladen lösen sich die Lithium-Ionen aus dem negativen Graphit und wandern zurück zum positiven Aktivmaterial. Während des Lade- und Entladevorgangs werden Lithium-Ionen fortlaufend in die positive und negative Elektrode eingelagert und wieder aus ihnen herausgelöst.
Richtige Verwendung der Batterie.
Werden Batterien in Reihe geschaltet, sollte der Innenwiderstand jeder einzelnen Zelle gleich sein. Andernfalls unterscheiden sich die Klemmenspannungen der Batterien beim Laden und Entladen. Dies kann schließlich dazu führen, dass der gesamte Batteriesatz aufgrund unzureichender Ladung ausfällt. Daher hat die gleichmäßige Abstimmung des Akkupacks erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer der Batterie eines Elektrofahrrads. Auch die Nutzung wirkt sich auf die Lebensdauer einer neuen Batterie aus. Basierend auf unserer langjährigen Forschung und Erfahrung mit Batterien haben wir einige Tipps für Sie:
Fahrgeschwindigkeit: 20–25 km/h
Fahrstrecke: 10–30 km/Tag, Entladetiefe höchstens 70 % (alle 2 Monate einmal vollständig laden und entladen)
Ladehäufigkeit: einmal täglich
Zuladung: eine Person (oder ein Kind unter 10 Jahren)
Bei Einhaltung der oben genannten Grundsätze kann ein Elektrofahrrad guter Qualität 3–4 Jahre, mitunter sogar 5 Jahre lang normal genutzt werden. Die Batterie hält etwa 1,5 Jahre. Je geringer die Entladetiefe der Batterie, desto länger sind ihre Zyklen- und Nutzungsdauer. Daher ist die verbreitete Annahme, dass jedes Laden einem Zyklus entspricht, falsch. Um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, sollte sie stets vollständig geladen sein. Wird eine Batterie längere Zeit in entladenem Zustand belassen, kann die negative Platte leicht sulfatieren. Dadurch sinkt die Batteriekapazität und die Lebensdauer wird beeinträchtigt.
Batteriewartung
Die Lebensdauer und Leistung einer für Elektrofahrräder geeigneten Batterie hängen zum Teil von ihrer Nutzung und Wartung durch die Verbraucher ab.
Ladegerät und Batterie müssen zusammenpassen
Die Batterie eines Elektrofahrrads wird durch das Laden beschädigt, nicht durch die Nutzung. Deshalb müssen Ladegerät und Batterie zueinander passen. Dabei gibt es zwei mögliche Probleme: Erstens stimmt ein neues Ladegerät nicht mit den vom Batteriehersteller angegebenen Parametern überein. Zweitens ist die Qualität der Ladegerätkomponenten mangelhaft. Anfangs passen die Werte möglicherweise noch zusammen. Mit der Zeit altern die Komponenten jedoch, während die Temperatur weiter steigt. Das führt zu einer instabilen Ladespannung und einem schwankenden Ladestrom, wodurch die Batterie beschädigt wird.
Regelmäßig und rechtzeitig laden
Manche Verbraucher missverstehen die im Benutzerhandbuch angegebene Zyklenlebensdauer. Sie glauben, dass jeder Ladevorgang die Lebensdauer der Batterie verkürzt. Deshalb laden sie erst, wenn die Schutzspannung des Controllers von 31,5 V erreicht ist. Das schützt die Batterie jedoch nicht, sondern verkürzt ihre Lebensdauer. Laden Sie die Batterie daher nach Möglichkeit rechtzeitig.
Fahren Sie nicht weiter, wenn die Anzeige einen leeren Akku signalisiert. Auch wenn das Fahrrad nach einer kurzen Pause wieder fährt, sollten Sie die Fahrt nicht fortsetzen. Das schadet der Batterie erheblich.
Beim Anfahren, Bergauffahren oder bei hoher Belastung sollten Sie besser mit den Füßen anschieben oder die Tretunterstützung nutzen.
Vermeiden Sie an Regentagen, dass Schalter und Steckverbindungen nass werden, um Kriechströme zu verhindern.