Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik depth of discharge und cycles


von John (Gast)


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Kleine Frage: wenn man sich Batterie Datenblätter anschaut, findet man 
ja meist, dass eine kleinere Depth of discharge zu mehr möglichen Zyklen 
führt. Halbe Tiefe, doppelte Zyklenzahl. Aber es bedeutet dass wirklich? 
Ist das bezogen auf eine volle Entladung oder auf die reduzierte 
Entladung? Also ist ein Zyklus einmal 100% und einmal 50% oder ist es 
immer auf 100% bezogen?

von Ralf X. (ralf0815)


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John schrieb:
> Kleine Frage: wenn man sich Batterie Datenblätter anschaut, findet man
> ja meist, dass eine kleinere Depth of discharge zu mehr möglichen Zyklen
> führt. Halbe Tiefe, doppelte Zyklenzahl. Aber es bedeutet dass wirklich?
> Ist das bezogen auf eine volle Entladung oder auf die reduzierte
> Entladung? Also ist ein Zyklus einmal 100% und einmal 50% oder ist es
> immer auf 100% bezogen?

Wenn Du nach jedem Zyklus halbierst, näherst Du Dich ganz schnell der 
Nullnutzung.

von Dieter (Gast)


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John schrieb:
> Batterie

Eine Batterie hat nur einen Entladezyklus.

Nur Akkus haben mehrere Zyklen.

Li-Akku nach Datenblatt kann bei 100% 500 Zyklen, aber bei 60% sind es 
6000 Zyklen.

von Hp M. (nachtmix)


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John schrieb:
> Ist das bezogen auf eine volle Entladung

Auf die Nennkapazität

John schrieb:
> Halbe Tiefe, doppelte Zyklenzahl.

Das wäre ziemlich sinnlos, weil dann die gesamte Ladungsmenge über die 
Lebensdauer konstant wäre. Tatsächlich erreicht ein mit flachen Zyklen 
betriebener Akku aber einen höheren Gesamtdurchsatz.
Das Lebensdauerende ist nicht "kaputt", sondern bei z.B. 80% der 
Nennkapazität festgeschrieben. Manche Hersteller verwenden andere 
Definitionen.
Eine 100Ah Zelle hat also am Ende ihrer Lebensdauer immer noch 80Ah, 
egal ob sie mit 60Ah Zyklen oder mit 10Ah Zyklen betrieben wurde.

Große Entladetiefen beanspruchen die Platten mechanisch sehr stark, 
wodurch die aktiven Massen ihren Zusammenhalt und Kontakt verlieren. 
Dadurch verschleissen die Zellen schneller.

Beim Bleiakku z.B. wird bei der Entladung
an der positiven Elektrode Bleidioxid PbO2 in Bleisulfat PbSO4 
verwandelt,
und an der negativen Elektrode verwandelt sich metallisches Blei Pb in 
Bleisulfat PbSO4.

Die Dichte von Blei beträgt 11,3 g/ccm, die Dichte des daraus 
entstehenden PbSO4 nur 6,2g/ccm. Das Volumen der aktiven Masse wächst 
dort bei der Entladung also um 80%.
Bei der Ladung wird diese Volumenänderung rückgängig gemacht, wodurch 
die aktive Masse allmählich zerbröselt.
Bei der positiven Platte ist die Volumenänderung nicht ganz so 
gravierend, da die Dichte des PbO2 nur 9,4g/ccm beträgt. Dafür gibt es 
dort noch andere Verschleissmechanismen, wie die Korrosion des bleiernen 
Stützgitters.

von John (Gast)


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Danke für den einen hilfreichen Beitrag! Kann man das eigentlich 
irgendwo nachlesen, dass "cycle" sich auf die Nennkapazität bezieht?

>Eine 100Ah Zelle hat also am Ende ihrer Lebensdauer immer noch 80Ah,
>egal ob sie mit 60Ah Zyklen oder mit 10Ah Zyklen betrieben wurde.

Naja gut, weil das Ende der Lebensdauer so definiert wurde. Aber es kann 
ja sein, dass in beiden Fällen X Wh rausgeholt wurden, oder bei 10 Ah 
Zyklen viel mehr als bei 60 Ah...

von Hp M. (nachtmix)


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John schrieb:
> Aber es kann
> ja sein, dass in beiden Fällen X Wh rausgeholt wurden, oder bei 10 Ah
> Zyklen viel mehr als bei 60 Ah...

Diese grössere Lebensdauer, in Ah gemessen, ist der Sinn von flachen 
Zyklen bzw. Überdimensionierung.

Starterbatterien von Autos halten nur ca. 80 volle Zyklen aus, wären 
also in 3 Monaten am Ende, aber da bei der üblichen Benutzung ein Zyklus 
nur wenige Ah  umfasst (ein Startvorgang eines gesunden Benzinmotors 
braucht vllt. 1 Ah), und weil sie meist auch bis "kaputt" benutzt 
werden, sind Gebrauchsdauern von 7 bis deutlich über 10 Jahre nicht 
selten.

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