E-Bike Akku Tiefentladen Vermeiden: Ursachen, Erkennung und Lösungen

Obwohl die meisten Lithium-Ionen-Akkus eigentlich eine eingebaute Schutzvorrichtung haben sollten, kann es immer wieder vorkommen, dass ein E-Bike Akku tiefentladen ist. Eine Tiefentladung bei einem E-Bike Akku tritt auf, wenn die Zellspannung unter die vom Hersteller festgelegte Mindestgrenze fällt. In einfachen Worten: Die gespeicherte Energie des Akkus ist restlos aufgebraucht. Besonders nach den Wintermonaten und langer Nichtbenutzung oder mangelhafter Pflege des E-Bikes ist dies ein Phänomen, welches häufig auftritt.

Was ist eine Tiefentladung?

Als Tiefentladung wird die vollständige Erschöpfung der Kapazität eines Akkus bezeichnet. Es wird also so viel Strom entnommen, bis überhaupt keine Energie bzw. Spannung mehr im Akku vorhanden ist. Dieser Zustand kann für viele Akku-Arten, besonders jedoch für moderne Lithium-Ionen-Akkus, schädlich sein und den kompletten Akkumulator unbrauchbar machen. Wird ein Akku bis unter die Entladeschlusspannung entladen, ist er tiefentladen. Das kann die Lebensdauer eines Akkus stark verringern und dazu führen, dass der Akku überhaupt nicht mehr aufgeladen werden kann.

Jeder Akku besitzt eine sogenannte Entladeschlussspannung. Sinkt die Spannung unter die Entladeschlussspannung, ist der Akku derart leergesaugt, dass es in seinem Inneren zu Schädigungen kommt.

Die Folgen einer Tiefentladung

Dies kann dazu führen, dass der Akku dauerhaft beschädigt wird, Kapazitätsverluste erleidet oder vom Batterie-Management-System (BMS) abgeschaltet wird, wodurch er sich nicht mehr laden lässt. Wird ein Akku tiefentladen, kann eine Tiefentladung dauerhafte Schäden verursachen.

Ursachen einer Tiefentladung

Ein tiefentladener E-Bike Akku entsteht oft unbemerkt im Alltag. Viele lassen ihr E-Bike über den Winter ungenutzt stehen, ohne den Akkustand zu kontrollieren - dabei verliert er langsam Energie, bis er unter die kritische Grenze fällt. Auch wer regelmäßig fährt, aber den Akku immer erst auflädt, wenn das E-Bike schon längst „auf Reserve“ läuft, riskiert eine Tiefenentladung.

Letztlich entsteht eine Tiefentladung bei Akkus dann, wenn sie zu stark entladen werden. Häufige Ursachen sind:

• Ein Akku wird in einem Gerät länger eingelagert. Die meisten Geräte verbrauchen auch abgeschaltet weiter Strom.
• Selbst abgeklemmte Lithium-Ionen-Akkus verlieren wenige Prozent an Ladung pro Monat. Daher sollten Sie Akkus nie (fast) leer einlagern und sie bei langer Lagerung zwischenzeitlich aufladen.
• Auch defekte oder unpassende Ladegeräte können eine Tiefentladung verursachen, genauso wie ein unvollständiger bzw. ungünstiger Ladevorgang.

Lithium-Ionen-Akkus entladen sich außerdem langsam von selbst und zwar selbst dann, wenn das jeweilige Gerät ausgeschaltet ist oder der Akku ausgebaut wurde. Die Elektronik entnimmt dem Akku aber auch dauerhaft schwache Kriechströme. Auf diese Weise landen Akkus langsam, aber sicher in der Tiefentladung.

Wie man eine Tiefentladung erkennt

Die Erkennung einer Tiefentladung ist nicht immer einfach, besonders für den Laien. Meistens äußert sich das Problem darin, dass der Akku sich nicht mehr aufladen lässt oder das E-Bike trotz eines scheinbar vollen Akkus nicht mehr startet.

Ein tiefentladener Akku zeigt folgende Symptome:

• Akku lädt nicht mehr: Beim Anschließen an das Ladegerät passiert nichts oder die LED-Anzeige springt sofort auf grün, als ob der Akku bereits voll wäre.
• Stark reduzierte Reichweite: Falls der Akku noch lädt, aber die Reichweite des E-Bikes deutlich geringer ausfällt als üblich, könnten einzelne Zellen beschädigt oder gealtert sein.
• E-Bike reagiert nicht mehr: Das E-Bike lässt sich nicht mehr einschalten oder zeigt eine Fehlermeldung im Display an.
• Niedrige oder keine Spannung messbar: Mit einem Multimeter kann die Spannung des Akkus überprüft werden. Liegt der gemessene Wert unter den kritischen Grenzen.
• Aufgeblähter oder warmer Akku: In manchen Fällen kann ein tiefentladener oder beschädigter Akku aufquellen oder ungewöhnlich warm werden.

Wie man eine Tiefentladung vermeidet

Um eine Tiefentladung zu vermeiden, sollten E-Bike Akkus regelmäßig aufgeladen werden, auch wenn sie nicht in Gebrauch sind. Eine Lagerung mit 40-80 % Ladung ist ideal, besonders über den Winter. Vermeiden Sie es, den Akku bis zur vollständigen Entladung zu nutzen, und laden Sie ihn spätestens bei 20-30 % Restkapazität nach.

Hier sind einige Tipps, um die Tiefentladung bei Akkus zu vermeiden:

• Lade den Akku regelmäßig auf 40-80 %, besonders bei längerer Lagerung.
• Vermeide vollständige Entladung und extreme Temperaturen.
• Achte auf optimale Temperaturen zwischen 10 und 25°C - sowohl während der Nutzung als auch bei der Lagerung.
• Die längste Lebensdauer hat ein Akku, wenn sich der Ladezustand in der Nähe von 50% bewegt. Daher sollte man darauf achten, dass der Akku nicht längere Zeit vollgeladen liegen bleibt.
• Also, Akku erst kurz vor Antritt einer längeren Fahrt zu 100% Volladen. Oder bei Kurzstrecken nur zu 70% laden.
• Wenn er längere Zeit nicht gefahren wird, wie im Winter, sollte man darauf achten, dass sich der Ladezustand zwischen 40-60% befindet.

Was tun bei einer Tiefentladung?

Ob sich ein E-Bike Akku tiefentladen wiederbeleben lässt, hängt vom Schaden ab. In der Garantiezeit kann eine Fachwerkstatt den Akku aus Tiefschlaf wecken. In manchen Fällen kann eine Labornetzteil-Methode den Akku langsam wieder auf ein sicheres Spannungslevel bringen.

Ein Akku, der tiefentladen ist, kann oft nicht mehr mit einem normalen Ladegerät geladen werden. In einigen Fällen lässt er sich durch eine kontrollierte Wiederbelebung mittels Labornetzteil reaktivieren. So konnte ich den Schutzmechanismus der Schutzschaltung deaktivieren und den Akkupack retten.

Wichtig: Bitte sei vorsichtig, wenn du deinen Akkupack untersuchst. Die Zellen und die Elektronik sind empfindlich und unsachgemäßer Umgang kann zu Schäden führen.

Die Rolle des Batterie-Management-Systems (BMS)

Moderne Geräte - oder die Akku-Packs selbst - sind mit Batteriemanagementsystemen ausgestattet, das den Akku abschalten, bevor es zu einer Tiefenentladung kommt. Das setzt aber voraus, dass man nur Akkus und Geräte verwendet, die aufeinander abgestimmt sind.

Zusammenfassung der wichtigsten Punkte

Hier ist eine Übersicht der wichtigsten Punkte zur Vermeidung und Behandlung von Tiefentladungen bei E-Bike Akkus:

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