36 Volt Akku für E-Bike: Ein umfassender Test

Ein 36-Volt-Akku ist eine leistungsstarke Energiequelle für die meisten E-Bikes. Es gibt verschiedene Arten von E-Bike-Akkus mit unterschiedlichen Kapazitäten und Preisen. Die meisten Akkus haben eine Kapazität von 10 bis 15 Ah, was ungefähr 400 bis 600 Wattstunden entspricht. Sie sind in der Regel aus Lithium-Ionen-Zellen hergestellt, die eine lange Lebensdauer haben und schnell aufgeladen werden können.

Es gibt auch verschiedene Arten von Anschlüssen und Formen, die für verschiedene E-Bike-Modelle geeignet sind. Es ist wichtig, die Spezifikationen des E-Bike-Herstellers zu überprüfen, um sicherzustellen, dass der Akku mit dem E-Bike kompatibel ist. Einige der bekanntesten Hersteller von E-Bike Akkus mit 36 Volt sind Bosch, Panasonic und Samsung.

Qualitätssicherung durch Prüffelder

Ein Prüffeld ist ein fester Bestandteil der Qualitätssicherung. Im Rahmen dieser Maßnahmen wurden unterschiedliche Prüfstände und Szenarien entwickelt, um die Qualität der Akkus fortwährend zu überwachen. Zu den wichtigsten Testverfahren gehören:

  • Dauerversuch
  • Praxistest
  • Reichweite
  • Temperaturversuch

Dauerversuch: Lebensdauer im Zeitraffer

Die Dauerversuche werden mit einem Mikrocontroller gesteuerten Ladezyklentestgerät durchgeführt, das speziell für diesen Zweck entwickelt wurde. Es erfolgt dabei eine kontinuierliche Ladung und Entladung einzelner Zelle. Im hier dargestellten Versuch handelt es sich um zwei Zellen in Parallelschaltung.

Der Dauerversuch kann als eine Art Zeitraffer verstanden werden, wodurch die Lebensdauer eines Akkus in relativ kurzer Zeitspanne simuliert wird. Was Jahre in einem Praxistest dauern würde, kann im Dauerversuch nach ca. 94 Tagen getestet werden. Außerdem werden die Zellen dabei einem Härtetest unterzogen, da mit erhöhten Lade- und Entladeströmen gearbeitet wird.

Im Normalbetrieb wird ein Akku mit 3 Ampere geladen. Das entspricht einem Ladestrom von 0,3C bei einem 10Ah Akku. In den Dauerversuchen wird jedoch ein Strom von 0,78C zur Ladung genutzt. Das Entladen des Akkus geschieht in der Praxis, je nach Elektrofahrrad, mit ca. 14Ampere bis maximal 17Ampere. Dies Entspricht einem Entladestrom von 1,4C bzw. 1,7C im Gegensatz zu Werten von 2,2C, die im Dauerversuch erreicht werden.

Kapazität und Innenwiderstand wird zu Beginn des Dauerversuchs bestimmt und nach 1500 Zyklen erneut ermittelt - das geschieht dann nach ca. 94 Tagen. 1500 Zyklen entsprechen einer Lebensdauer von 45000km bis 90000km (je nach Elektrofahrrad, eigener Kraftaufwand beim Mittreten, Fahrstrecke, usw.) Laufleistung mit einem Elektrofahrrad!

Der Akku hat nach 1500 Zyklen immer noch eine Kapazität von mindestens 8Ah. Es werden nicht nur leere Versprechungen gemacht und sich auf die Aussagen des Lieferanten verlassen, sondern die Akkus selbst auf "Herz und Nieren" getestet.

Ergebnisse des Dauerversuchs

15.07.2011: Die 1500 Ladezyklen wurden überschritten. Um den Kapazitätsverlust nach 1532 Ladezyklen zu ermitteln, wurde der Zyklentester in der Software erweitert. Nun wird die Kapazität beim Entladen gemessen und in Ah angezeigt. Dieser Wert wird bei jedem neuen Lade-/Entladezyklus aktualisiert.

Nach 1532 Ladezyklen wurde bei den beiden parallel geschalteten 1,4Ah Zellen eine Kapazität von 1,99Ah gemessen. Zum Vergleich wurden zwei neue 1,4Ah Zellen an den Zyklentester angeschlossen. Dabei wurde bei den beiden neuen Zellen eine Kapazität von 2,39Ah gemessen.

Es ist zu beachten, dass zwei parallel geschaltete 1,4Ah Zellen eine Kapazität von 2,8Ah haben müssten. Das ist auch der Fall. Die Zellen wurden jedoch "nur" zu ca. 85% mit dem Zyklentester geladen bzw. entladen. Die Entladeschlussspannung wurde bewusst auf 2,5Volt eingestellt und die Ladeschlussspannung auf 3,58Volt. Laut dem Lieferanten hätte man die Zellen bis auf 2,0Volt entladen und sie bis auf 3,65Volt laden können.

Zum Ergebnis nach 1532 Ladezyklen: 83,26% Restkapazität haben die beiden getesteten Zellen nach 1532 Ladezyklen! Das sind nur 16,73% Kapazitätsverlust nach so vielen Ladezyklen. Der Lieferant gibt 20% Kapazitätsverlust nach 1500 Ladezyklen an. Das würde bei den 10Ah Akkus eine Kapazität von 8,3Ah nach 1532 Ladezyklen bedeuten.

Wenn Sie mit dem neuen Akku eine Reichweite von z.B. 40km haben, dann werden Sie nach 1532 Ladezyklen immer noch eine Reichweite von 33km haben und der Akku wäre immer noch nutzbar. Bei z.B. 80km Reichweite kommen Sie nach 1532 Ladezyklen noch 66km. Bitte berücksichtigen Sie, dass die Akkus ab Werk mindestens 10Ah haben.

Der Dauerversuch wird weiter fortgesetzt, um zu sehen, wie lange die Zellen durchhalten. Mit der neuen Kapazitätsmessung des Zyklentesters hat man nun immer einen "Monitor" und kann somit immer den Zustand der Zellen überwachen.

25.11.2011: Nach nun 4282 Ladezyklen und 63% Restkapazität fragt man sich langsam, wie lange dieser Dauerversuch noch durchgeführt werden soll. Bei 5000 Ladezyklen wird der Versuch abgebrochen und eine finale Bewertung durchgeführt, da noch weitere Zellen einem Dauerversuch unterzogen werden möchten. Es besteht die Überzeugung von so einer grandiosen Zyklenfestigkeit.

25.12.2011 Weihnachten 23.04 Uhr: Nach 258 Tagen und 5020 (!) Ladezyklen wird der Dauerversuch abgebrochen. Die Zellen haben noch ca. 60% Restkapazität. D.h. wenn der Akku zuvor 10Ah hatte, dann hat er noch 6Ah nach 5020 Ladezyklen unter erschwerten Bedingungen. Qualitätsbeweis genug?

Praxistest: Alltagstauglichkeit im Fokus

Was nützt die Theorie, wenn es in der Praxis nicht funktioniert?! Die Test-Elektrofahrräder werden täglich bewegt und die Akkus dementsprechend praxisgerecht getestet. Ob bei Sonnenschein oder Frost, zu jeder Jahreszeit wird das Elektrofahrrad für den täglichen Weg zur Arbeit und zurück genutzt. Auch in der Freizeit sind viele mit den PEDELECs unterwegs. So kommen pro Jahr weit über 7.500km zusammen.

An dem PEDELEC ist ein Leistungsmessgerät installiert. Dieses Messgerät funktioniert quasi wie ein Bordcomputer in Kombination mit einer Tankanzeige bei einem KFZ. Eine Überwachung der aktuell entnommenen Leistung und den Zustand des Akkus in jeglicher Fahrsituation ist somit möglich.

Der Akku liefert einen maximalen Ausgangsstrom von 15 Ampere. Das entspricht einer Leistung von 360 Watt bei einem 24 Volt PEDELEC, bzw. 540 Watt bei einem 36 Volt PEDELEC. 22 Ampere wurden mit einem Lastwiderstand dauerhaft aus den Akkus ohne Probleme entnommen. Ströme von 25 Ampere können die Akkus laut Lieferant für 10s liefern! Das sind 600 Watt beim 24 Volt System und 900 Watt bei einem 36 Volt System.

Diese Werte konnten in keinem der PEDELECS unter allen nur möglichen Fahrsituationen (eingeschlossen mit Fahrradanhänger und 12% Steigung) jemals messen. Sogar das oben abgebildete 24 Volt PEDELEC wurde mit einem 36 Volt Akku seit August 2010 betrieben. Die Motoren und der Regler in den PEDELECS sind schon relativ robust.

Die Akkus sind vollkommen ausreichend für alle 24 Volt und 36 Volt PEDELECS und können mit allen 24V und 36V Systemen betrieben werden.

Reichweite: Realistische Einschätzung

In einigen Elektrofahrradprospekten wird für z.B 24V 10Ah Akku mit Reichweiten von über 50km unter Volllast geworben. Neulich hatte ich ein Fahrradprospekt in der Hand, wo mit einem 10 Ah Akku mit Reichweiten von 90km geworben wurde. Mit 12,6 Ah sogar über 150km möglich, hieß es. Das ist durchaus möglich bei einem hohen eigenen Kraftaufwand, jedoch nicht, wenn man sich komplett auf den Akku stützt.

Nutzen Sie Ihren gesunden Menschenverstand und beachten Sie folgende Rechnung: Vollast heißt, dass bei einem serienmäßigem PEDELEC ( bei aufrechter Sitzhaltung) mit 24V Motor bis zu ca. 14 Ampere aus dem Akku entnommen werden. In dem Akku sind jedoch nur 10Ah. In Worten: 10 Ampere können eine Stunde lang aus dem Akku entnommen werden, bis seine Kapazität erschöpft ist und der Akku geladen werden muss.

Sie entnehmen jedoch 12 bis 14 Ampere unter Volllast. Sie können einfach nachrechnen, wie lange die 12 bis 14 Ampere aus dem Akku entnommen werden können. Kleiner Tipp, es ist auf jeden Fall kürze als 1 Stunde! Wenn Sie den Wert berechnet haben und diesen mit der Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h multiplizieren, erzhalten Sie das Gesamtergebnis. Jetzt wissen Sie, dass dies Märchengeschichten sind.

Sie können, wenn Sie mit 50% Kraft in die Pedalen treten eine Reichweite von über 80km erreichen. Dies trifft jedoch nicht zu, wenn Sie sich komplett auf den Akku stützen. Wie gesagt, rein physikalisch nicht möglich. Es sei denn das Fahrrad fährt alleine, also ohne Fahrer, da in diesm Fall das Systemgewicht und der Luftwiderstand so gering sind, das nur rund 5 Ampere bei 25km/h fließen und somit 50km erreichbar wären.

Temperaturversuch: Verhalten bei Minusgraden

Zielsetzung: Verhaltenstest der Akkus bei Minusgraden. Bitte stellen Sie diese nicht mit Ihren Serienakkus (z.B. "normale" Li-Ionen Akkus, usw.) nach. Es wird keine Haftung übernommen, wenn sich Ihre Akkus bei diesem Test für immer verabschieden. MTML LiFePo4 Akkus funktionieren auch nach so einem Härtetest einwandfrei.

Vorgeschichte: Die letzten beiden Winter, welche recht streng waren, wurden komplett mit den Testrädern und den LiFePo4 Akkus durchgefahren. Trotz Temperaturen von -14°C haben die Akkus nie den Dienst versagt. Der Temperaturversuch dient dazu, diese positiven Erfahrungswerte auch unter "Laborbedingungen" zu dokumentieren.

In der Praxis fährt man in der Regel mit einem "warmen"Akku los, da das Rad in der Garage steht und die Umgebungstemperatur höchstwahrscheinlich nicht unter 0°C fällt. In diesem Fall wird man quasi keinen Leistungsunterschied zum Normalbetrieb bzw. "Sommerbetrieb" feststellen.

Anders sieht es jedoch aus, wenn das Pedelec für längere Zeit in der Kälte in der Kälte abgestellt wird. Wenn Sie das Rad für die Arbeit oder Unit nutzen, so verweilt es mitunter 8 bis 9 Stunden im Winter am Fahrradständer. Nutzen Sie anschließend ihr Pedelec, werden Sie den Akku zunächst "warmfahren" und dabei feststellen, dass sich der Akku durch Leistungsentnahme erwärmt und dies mit mehr Leistung quittiert.

Dieses Szenario möchten wir mit diesem Versuch nachstellen.

Durchführung des Temperaturversuchs

Dazu wurde ein 36V 10Ah LiFePo4 Akku bei -19°C im Gefrierschrank für 10 Stunden gelagert. Zuvor wurde der Akku vollgeladen.

Ergebnisse des Temperaturversuchs

Es war interessant zu sehen, dass nach den 10 Stunden 9,92Ah aus dem 10Ah Akku entnehmen konnten! Natürlich steigt der Innenwiderstand des Akkus bei diesen Temperaturen. Das merkt man daran, dass die Spannung unter Belastung von 36V auf ca. 30V abfällt.

Mit zunehmender Belastung erwärmen sich die Zellen und der Innenwiderstand nimmt dann wieder ab und die Spannung unter Last steigt auf über 35V. Diese Spannung wird so lange gehalten, bis der Akku fast vollständig entladen ist. Nach ca. 8,5Ah fällt dan n wieder die Spannung, bis die eingebaute BMS den Akku bei ca. 28V abschaltet.

E-Bike Akku 36V: Bestseller im Überblick

Hier eine Auswahl von Bestsellern im Bereich "E-Bike Akku 36V":

Produkt Spannung Kapazität Besondere Merkmale
36V 30Ah Lithium-Ionen-Akku 36V 30Ah BMS-Schutz, Lange Lebensdauer, Breites Anwendungsspektrum
36V 15Ah E-Bike Batterie mit Halterung 36V 15Ah Geeignet für 50W-700W-Motoren, Ergonomisches Design, Safe Lock
36V 10.4AH Li-ion Akku 36V 10.4Ah Geeignet für 250W 350W 500W Motor, 20A BMS, CE, ROHS, UN38.3 Sicherheitszertifizierung
36V 9Ah Lithium-Ionen-Akku 36V 9Ah Für M365-Roller, Flammschutz, BMS-Schutzplatine
36V10.4Ah Batterie 36V 10.4Ah Für 250W / 350W / 500W Motor, Smart BMS system, CE, ROHS, UN38.3 Zertifizierung
36V 10AH Batterie 36V 10Ah Für 36V/ 50W-750W Fahrradmotor, 4 LED-Batteriestandsleuchten, Sicherheitsschloss
Maratron Ersatz-Akku 36V 10,4Ah 36V 10.4Ah Kompatibel mit TELEFUNKEN Multitalent, ZÜNDAPP Z510, Z517, Green 2.7, Green 3.7 u.v.m.
36 V 100 Ah Lithium-Ionen-Akku 36V 100Ah Geeignet für 1000 W-Motoren (200 W - 1000 W), mit Ladegerät
UBETTER 36v 8Ah Li-Ion Akku 36V 8Ah Für 36v Controller, Controller Nennstrom: ≤ 30A, Motorleistung: 100W-1000W
36V 10,4Ah Lithiumbatterie 36V 10.4Ah Für E-Bikes von MIFA, Rehberg, Zündapp, Victoria mit Ansmann System

Die besten E-Bike Akkus für Panasonic Antriebe

Wer ein E-Bike mit einem Panasonic Antrieb fährt und einen Ersatzakku sucht, bekommt von uns und unserem Partner Akkuman.de einen Sitzrohrakku empfohlen. Ein Sitzrohrakku bei einem E-Bike ist ein spezieller Akkutyp, der direkt im Sitzrohr des Fahrrads integriert ist. Das Sitzrohr ist der vertikale Rahmenabschnitt des Fahrrads, der den Sattel mit den Pedalen verbindet.

Vorteile eines Sitzrohrakkus

  • Design: Da der Akku im Sitzrohr untergebracht ist, wirkt das E-Bike optisch ansprechend und unauffällig, da der Akku nicht extern angebracht ist.
  • Gewichtsverteilung: Die Position des Akkus sorgt für eine zentrale und tiefe Gewichtsverteilung, was zu einer besseren Balance und Fahrstabilität des E-Bikes führt.
  • Sicherheit: Ein im Rahmen integrierter Akku ist besser vor äußeren Einflüssen wie Diebstahl oder Beschädigung geschützt.
  • Platz: Da der Akku im Rahmen untergebracht ist, bleibt mehr Platz an anderen Stellen des Fahrrads frei, was die Anbringung von Zubehör oder Gepäckträgern erleichtert.
  • Entnahme und Aufladung: Viele Sitzrohrakkus sind so konstruiert, dass sie einfach entnommen und wieder eingesetzt werden können, was das Aufladen komfortabler macht.

E-Bike Ersatzakkus für Panasonic-Antriebe im Schnellüberblick

Hier haben wir die besten Ersatzakkus für Panasonic Antriebssysteme aufgelistet. Welcher Akku für welchen Antrieb geeignet ist, hängt vor allem von der Spannung des Antriebs ab.

Panasonic 26V Antriebssystem:

  • Sitzrohrakku Power Pack (26V 20Ah 520Wh)
  • Sitzrohrakku BMZ (26V 18Ah 466Wh)
  • Sitzrohrakku BMZ (26V 23Ah 585 Wh)

Panasonic 36V Deluxe Antriebssystemen:

  • Sitzrohrakku Power Pack (36V 17Ah 612 Wh)

Panasonic 36V Next Generation Antriebssystemen:

  • Sitzrohrakku Power Pack (36V 19Ah 691 Wh)

Accurat Bike Akkus

Mit den Accurat Bike Akkus können Sie Ihren Elektromotor des Fahrrads mit einer starken Stromversorgung ausstatten. Ob Sie Ihr E-Bike einfach nur umrüsten oder ein konventionelles Fahrrad mit einem Elektro-Antrieb versehen und zu einem vollwertigen Pedelec oder Lastenfahrrad umbauen wollen - die Accurat Bike Akkus liefern für Ihr Vorhaben die Unterstützung an Strom, dass Ihnen unterwegs nicht so schnell der Saft ausgeht. Oder die Puste. Die Akkus, basierend auf leistungsstarker Lithium-Ionen-Technologie, erreichen bei kompakter und leichter Bauweise sehr hohe Kapazitäten, sodass Sie auch bei längeren Rad-Touren mit einer hohen Reichweite der Antriebs-Unterstützung rechnen können. Unsere Auswahl an unterschiedlichen Modellen ermöglichen Ihnen flexible Montageplätze des Akkus. Ob am oder im Fahrradrahmen, am Unterrohr oder Sattelrohr oder am Gepäckträger - unsere E-Bike Akkus finden überall einen Platz. Zur höheren Flexibilität der Montage verfügen die Akkus über spezielle Halterungen, die nicht nur zum kinderleichten Entnehmen oder Einsetzen des Akkus dienen, sondern mit mehreren Langlöchern oder Durchgangsbohrungen versehen sind, um Ihnen die Befestigung am Fahrrad zu erleichtern. Zusätzlich ist jeder Akku mit einem Schloss zum Abschließen ausgestattet, um eine unerwünschte Entnahme des Akkus zu verhindern. Diebstahl und ein Herausfallen aus der Halterung können so bequem vermieden werden.

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