Entladezyklen

Entladezyklen bezeichnet die Abfolge, in der ein Energiespeicher – typischerweise eine Batterie – von einem vollgeladenen Zustand bis zu einem entladenen Zustand entladen wird. Die Zykluslebensdauer gibt an, wie viele solcher Zyklen der Akku voraussichtlich durchhält, bevor seine nutzbare Kapazität unter eine festgelegte Grenze sinkt. Üblicherweise wird dies bei einer bestimmten Kapazitätsgrenze gemessen, häufig bei 80 Prozent der ursprünglichen Kapazität. In der Praxis müssen Zyklen nicht immer als ein vollständiger Entladevorgang gezählt werden: Mehrere Teilladungen mit geringer Entladetiefe summieren sich zu einem ganzen Zyklus, je nach Definition der Norm.

Bei Batterien ist die Entladezyklusfestigkeit ein zentrales Leistungskennzeichen. Die Kapazität nimmt im Laufe der Zeit durch chemische Umwandlungen, den Verlust aktiver Materialien, SEI-Schicht-Wachstum und Elektrolytabbau ab. Die Zykluslebensdauer wird stark von der Entladetiefe (DoD), der Betriebstemperatur, dem Ladeverhalten (C-Rate, Ladeendspannung) und der Zellchemie beeinflusst. Lithium-Ionen-, Nickel-metalhydrid- und Blei-Säure-Batterien zeigen unterschiedliche Zykluslebensdauern; typische Werte liegen je nach DoD und Betriebsbedingungen im Bereich von einigen Hundert bis über tausend Zyklen.

Die Messung erfolgt unter definierten Laborbedingungen; Herstellerangaben beziehen sich üblicherweise auf eine bestimmte Entladetiefe oder einen festgelegten Lastzyklus. Um die Zyklenfestigkeit zu erhöhen, sollten Teilladungen bevorzugt, Entladetiefen moderat gehalten, Betriebstemperaturen stabil und Ladeprofile schonend gestaltet sowie ein funktionierendes Batteriemanagementsystem eingesetzt werden.

Zusammenfassend liefern Informationen zu Entladezyklen wichtige Hinweise auf die Haltbarkeit und Langzeitleistung von Batterien in Geräten, Fahrzeugen und Energiespeichern.