Tipps zur Reparatur und Verlängerung der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien

Oftmals starten elektronische Geräte nach längerem Nichtladen nicht mehr, und beim erneuten Laden lädt sich der Akku nicht mehr auf. Dies führt nicht nur zu finanziellen Verlusten, sondern birgt auch potenzielle Risiken. Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Stromausfall und Ihre Taschenlampe mit Lithiumbatterie funktioniert nicht, wenn Sie sie am dringendsten brauchen.

Dieser Artikel soll Ihnen helfen, die Ursachen solcher Probleme zu verstehen, Reparaturtipps zu geben und Ratschläge zur richtigen Verwendung von Lithiumbatterien zu erhalten, um deren Lebensdauer zu verlängern.

 

Wie Lithium-Ionen-Batterien ohne Aufladen sterben

 

Szenario 1:
Lithium-Ionen-Akkus können tiefentladen werden, wenn ihre Spannung aufgrund übermäßiger Entladung unter den Nennwert fällt. Dies geschieht typischerweise, wenn Sie ein Gerät verwenden, bis der Akku vollständig entladen ist, und es dann längere Zeit ungeladen lassen. Lithium-Ionen-Akkus entladen sich von Natur aus mit einer Rate von etwa 10 % pro Monat. Das bedeutet, dass der Akku auch bei Nichtgebrauch allmählich seine Ladung verliert, wodurch die Spannung schließlich unter den Nennwert fällt. In solchen Fällen können Sie versuchen, den Akku wiederzubeleben. Genauere Reparaturmethoden werden später im Artikel erläutert.

 

Szenario 2:
Der Akku hat das Ende seiner Lebensdauer erreicht. Wenn ein Akku seine Zyklengrenze erreicht, kann er keine Ladung mehr halten. Lithium-Ionen-Akkus haben typischerweise eine Lebensdauer von etwa 4000 Vollzyklen (von 100 % Ladung bis 0 % Ladung). Bevor der Akku vollständig entladen werden kann, kann die Kapazität abnehmen. Beispielsweise hält ein Akku, der früher mehrere Stunden hielt, jetzt nur noch eine Stunde. Dies ist ein deutliches Anzeichen dafür, dass sich der Akku dem Ende seiner Lebensdauer nähert. Dieses Szenario tritt am häufigsten bei Smartphones auf, die wir täglich nutzen, obwohl die meisten Smartphones Lithium-Polymer-Akkus anstelle von Lithium-Ionen-Akkus verwenden. Verständnis derUnterschiede zwischen Lithium-Polymer- und Lithium-Ionen-Akkuskann weitere Erkenntnisse liefern.

 

Szenario 3:
Wenn Sie einen Akku verwenden, liegt das Problem möglicherweise am Batteriemanagementsystem (BMS). Das BMS ist entscheidend für die Regulierung des Lade- und Entladevorgangs der Batterie innerhalb sicherer Grenzen, kann aber auch Fehlfunktionen aufweisen. Wenn das BMS den Zustand der Batterie falsch einschätzt oder die richtige Spannung nicht erkennt, kann es das Laden der Batterie verhindern.

 

Szenario 4:
Der Lithium-Ionen-Akku ist in Ordnung, aber das Ladegerät ist defekt. Manchmal übersteigt die Lebensdauer des Akkus die des Ladegeräts. Während Lithium-Ionen-Akkus in der Regel gut geschützt sind, unterliegen Ladegeräte einem höheren Verschleiß. Wenn das Ladegerät ausfällt oder schlechte Anschlüsse hat, kann es den Akku nicht laden.

 

So diagnostizieren Sie einen nicht aufladbaren Lithium-Ionen-Akku

 

Bevor wir uns mit der Reparatur eines nicht ladenden Akkus befassen, ist es wichtig, die Ursache des Problems zu ermitteln. Wir empfehlen, mit den einfachsten Prüfungen zu beginnen:

 

1. Überprüfen Sie die Lebensdauer der Batterie:

Wenn Sie wissen, wie viele Zyklen die Batterie durchlaufen hat, können Sie prüfen, ob sie ihre physikalische Grenze erreicht hat. Der Elektrolyt in Lithium-Ionen-Batterien kann mit der Zeit verunreinigt werden, was zu einem Verlust der Leitfähigkeit und schließlich zum Ausfall der Batterie führt.

 

2. Überprüfen Sie das Ladegerät:

Stellen Sie sicher, dass Ihr Ladegerät ordnungsgemäß funktioniert. Die meisten Geräte verfügen über Kontrollleuchten. Beobachten Sie die Leuchten, um zu sehen, ob sie normal funktionieren. Wenn Sie mehrere Akkus haben, testen Sie diese einzeln. Lädt keiner, ist das Ladegerät wahrscheinlich defekt. Sie können dies durch einen Test mit einem anderen Ladegerät bestätigen.

 

3. Überprüfen Sie das Aussehen der Batterie:

Achten Sie auf physische Schäden wie Dellen oder Risse. Ein physisch beschädigter Akku ist irreparabel und stellt eine Brandgefahr dar. Überprüfen Sie außerdem die Akkukontakte auf Rost oder Ablagerungen, die das Laden verhindern könnten.

 

4. Verwenden Sie ein Multimeter, um die Batteriespannung zu überprüfen:

Schließen Sie ein Multimeter an die Batteriepole an, um die interne Spannung zu messen. Lithium-Ionen-Batterien haben typischerweise einen Spannungsbereich von 2,5 bis 2,75 Volt. Fällt die Spannung darunter, befindet sich die Batterie möglicherweise im Ruhezustand oder ist vollständig entladen. Eine Spannung unter 2 Volt bedeutet, dass die Batterie leer ist. Liegt die Spannung bei 0 Volt, befindet sich die Batterie wahrscheinlich im Tiefschlaf. Beachten Sie, dass bei Verwendung eines Akkupacks jede Zelle einzeln getestet werden sollte, da eine Fehlfunktion einer Zelle dazu führen kann, dass das BMS den Ladevorgang verhindert.

 

So reparieren Sie einen nicht aufladbaren Lithium-Ionen-Akku

 

Nachdem Sie das Problem diagnostiziert haben, können Sie es basierend auf den Ergebnissen beheben:

1. Ersetzen Sie Batterien, die ihre physikalische Grenze erreicht haben:

Hat die Batterie ihr Zyklenlimit erreicht, hilft nur noch der Austausch.

 

2. Ersetzen Sie das Ladegerät:

Wenn das Ladegerät defekt ist, ist der Austausch durch ein neues die beste Lösung. Beachten Sie, dass Ladegeräte verschiedener Marken möglicherweise nicht untereinander kompatibel sind. Stellen Sie daher sicher, dass das neue Ladegerät mit Ihrem Akku kompatibel ist.

 

3. Entsorgen Sie verformte Batterien:

Verformte Batterien sind gefährlich und müssen ordnungsgemäß entsorgt werden. Verformte Batterien können nicht repariert werden und müssen durch neue ersetzt werden. Sollten die Batteriekontakte verschmutzt sein, reinigen Sie sie vorsichtig mit einem trockenen, weichen Tuch oder einer Bürste, um alle Rückstände zu entfernen und saubere und sichere Kontakte zu gewährleisten.

 

4. Batterien mit niedriger Spannung wiederbeleben:

Wenn die Akkuspannung zu niedrig ist, können Sie versuchen, den Akku mit dem Originalladegerät zu wecken. Warten Sie etwas, da dieser Vorgang länger dauern kann als der normale Ladevorgang. Sollte dies nicht funktionieren, versuchen Sie es mit einem Ladegerät mit etwas niedrigerer Spannung als dem Original. Sobald der Akku 20 % geladen hat, wechseln Sie wieder zum Originalladegerät. Es gibt auch spezielle Ladegeräte, die Akkus mit niedriger Spannung aufgrund von Selbstentladung wiederherstellen. Diese Methode kann jedoch zu einer verringerten Akkukapazität führen.

Wie lange hält ein nicht aufladbarer Lithium-Ionen-Akku?

 

Ist eine Batterie vollständig entladen, verliert sie innerhalb von etwa sechs Monaten ihre Funktionsfähigkeit. Selbst nach einer Reaktivierung wird sie äußerst unzuverlässig und nähert sich dem Ende ihrer Lebensdauer.

 

Tipps zur Verlängerung der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien

 

Lithium-Ionen-Akkus können typischerweise über 4000 Ladezyklen bewältigen, bei sachgemäßer Anwendung kann ihre Lebensdauer jedoch auf bis zu 8000 Zyklen verlängert werden. Hier einige Tipps:

1. Kontrollieren Sie die Entladetiefe:

Die vollständige Entladung eines Akkus von 100 % auf 0 % wird als 100 % Entladetiefe (DoD) bezeichnet. Untersuchungen zeigen, dass übermäßige Entladung den Innenwiderstand erhöht und die Lebensdauer des Akkus deutlich verkürzt. Um die Lebensdauer des Akkus zu verlängern, versuchen Sie, die Entladetiefe zu minimieren. Je geringer die Entladung (d. h. je niedriger die DoD), desto länger hält der Akku und desto mehr Ladezyklen verträgt er.

 

2. Kontrollieren Sie die Entladerate:

Schnelles Entladen einer Batterie erhöht ihren Innenwiderstand. Die Entladung einer Batterie in einer Stunde oder in einer halben Stunde hat unterschiedliche Auswirkungen auf ihre Lebensdauer. Vergleichen Sie es mit Autofahren – aggressives Fahren beschleunigt die Alterung der Batterie.

 

3. Lithium-Ionen-Akkus regelmäßig laden:

Obwohl Lithium-Ionen-Akkus keinen Memory-Effekt haben, können sie, wie bereits erwähnt, durch längeres Nichtladen ihre Aktivität verlieren. Auch wenn Sie den Akku nicht benutzen, empfiehlt es sich, ihn mindestens einmal im Monat aufzuladen, um einen Tiefschlaf zu vermeiden.

 

4. Lagern Sie Batterien in einer trockenen, sicheren Umgebung:

Während der Elektrolyt im Inneren der Batterie nicht der Luft ausgesetzt ist, können die Metallkontakte durch Feuchtigkeit rosten. Die Lagerung der Batterien in einer geeigneten Umgebung verringert das Ausfallrisiko.

 

5. Überwachen Sie die Temperatur während der Entladung:

Bewahren Sie den Akku während des Entladens bei Raumtemperatur auf. Die optimale Betriebstemperatur für Lithium-Ionen-Akkus liegt zwischen -20 °C und 50 °C. Überschreitet dieser Bereich, verringert sich die Akkuaktivität. In kalten Umgebungen verbraucht der Akku mehr Strom, um die Spannung stabil zu halten, was zu einer schnelleren Entladung führt. In heißen Umgebungen können sich die Elektroden ausdehnen, was die Lebensdauer des Akkus verkürzt.

 

Abschluss

Nachdem Sie nun wissen, was passiert, wenn ein Lithium-Ionen-Akku nicht mehr lädt und wie Sie ihn wiederbeleben können, hilft Ihnen die Wartung des Akkus, auf verschiedene Szenarien vorbereitet zu sein. Wenn Ihr Akku von einem seriösen Hersteller hergestellt wird, verfügt er oft über integrierte Schutzvorrichtungen gegen Überladung und Tiefentladung. Ich hoffe, dieser Artikel war hilfreich für Sie.


Veröffentlichungszeit: 21. August 2024