Ist es schlecht, ein Elektrofahrzeug zu 100 % aufzuladen?

Batterieelektrische Fahrzeuge haben in den letzten Jahren enorme Reichweitenverbesserungen erzielt. Von 2017 bis 2021 stieg die durchschnittliche Reichweite mit einer einzigen Ladung von 151 Kilometern auf 217 Kilometer, und diese Grenze wird stetig erweitert. Ein Modell in den USA schafft sogar 520 Kilometer. Die Reichweite mit einer Vollladung berücksichtigt das vollständige Entladen des Akkus von 100 % auf 0 %, doch es herrscht die weitverbreitete Meinung, dass es nicht gut sei, einen Elektrofahrzeugakku bis an seine Leistungsgrenze zu belasten.

Ist es eine schlechte Idee, den Akku eines Elektrofahrzeugs bis zur vollen Kapazität aufzuladen, und was könnte dazu führen? Und ist es andererseits schädlich, die Batterie vollständig zu entladen? Wenn ja, was ist der beste Plan zum Laden der Batterie Ihres Elektrofahrzeugs? Folgendes sollten Sie wissen:

Das vollständige Aufladen kann schlecht sein

Die Akkus in Elektroautos basieren typischerweise auf Lithium-Ionen-Technologie. Und genau wie bei anderen Geräten mit Lithium-Ionen-Akkus, wie Handys und Laptops, kann das vollständige Aufladen den Akku in einen instabilen Zustand versetzen, der entweder den Ladezustand (SoC) negativ beeinflusst oder einen Totalausfall verursacht.

Glücklicherweise sind katastrophale Ausfälle äußerst selten, eine Verschlechterung des Akkupacks ist jedoch viel wahrscheinlicher. Das ständige Laden auf 100 % Kapazität fördert das Wachstum von Lithiummetallranken, sogenannten Dendriten, die einen Kurzschluss verursachen können. Häufiger kommt es jedoch vor, dass die Lithiumionen aus dem Kreislauf geraten, wenn sie in Nebenreaktionen im Elektrolyten verwickelt werden. Dies ist häufig auf die höhere Temperatur zurückzuführen, die durch die gespeicherte Energie entsteht, wenn eine Batterie bis zu ihrer extremen Kapazität aufgeladen wird.

Das vollständige Aufladen eines Elektrofahrzeugs ist jedoch nicht grundsätzlich unerwünscht . Wenn Sie mit Ihrem Elektrofahrzeug eine längere Fahrt unternehmen müssen oder längere Zeit keine Ladestation zur Verfügung haben, verursacht das gelegentliche vollständige Aufladen in der Regel keine nennenswerten Probleme. Schwierigkeiten treten erst auf, wenn Sie Ihr Elektrofahrzeug regelmäßig vollständig aufladen.

Eine vollständige Aufladung ist möglicherweise nicht das, was es scheint

Wussten Sie, dass einige Automobilhersteller einen Puffer in ihre Elektrofahrzeuge einbauen, um so lange wie möglich einen gesunden SoC aufrechtzuerhalten? Das bedeutet, dass der Akku, wenn auf dem Akkumonitor eine 100-prozentige Ladung angezeigt wird, nicht die Grenzwerte erreicht, die sich auf den Zustand des Akkus auswirken könnten. Diese Reserve oder Puffer mildert die auftretende Verschlechterung, und die meisten Automobilhersteller werden wahrscheinlich auf diese Art von Konstruktion zurückgreifen, um ihre Fahrzeuge im bestmöglichen Zustand zu halten.

Auch das vollständige Entladen einer Batterie kann schädlich sein

Auf der anderen Seite des Spektrums ist es genauso ungesund – vielleicht sogar noch schädlicher –, wenn die Batterie eines Elektrofahrzeugs bis auf 0 % vollständig entladen ist. Sollte er 0 % erreichen, muss die Batterie vorsichtig wiederhergestellt werden. Glücklicherweise ist das Batteriemanagementsystem (BMS) eines Elektrofahrzeugs darauf ausgelegt, einen Puffer von 5 bis 10 % aufrechtzuerhalten, sodass es sich bei Nutzung nie vollständig entlädt. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass das Auto weiterhin steht und sich der Akku selbst entlädt. Dies würde jedoch theoretisch Wochen oder Monate dauern.

Am besten ist es, den Ausfluss zu minimieren

Während es nicht ratsam ist, regelmäßig bis zum Äußersten zu laden – entweder bis zu 100 % oder bis auf 0 % –, hängt die tatsächliche Lebensdauer von einer viel weniger anstrengenden Nutzung ab. Es werden Studien durchgeführt, um festzustellen, wie stark sich die Entladungstiefe auf die Batteriegesundheit auswirkt, und die Ergebnisse sind überzeugend.

Im Allgemeinen verringert sich die erwartete Anzahl an Zyklen, die eine Batterie durchhält, wenn sie dauerhaft um mehr als 50 % ihrer Kapazität entladen wird. Wenn Sie beispielsweise den Akku auf 100 % laden und auf weniger als 50 % entladen, verringert sich die Lebensdauer, ebenso wie das Laden des Akkus auf 80 % und das Entladen auf weniger als 30 %.

Wie stark beeinflusst die Entladungstiefe (DoD) die Batterielebensdauer? Eine Batterie, die auf 50 % DoD zyklisiert wird, behält ihre Kapazität viermal länger als eine Batterie, die auf 100 % zyklisch zyklisiert wird. Da Elektrofahrzeugbatterien praktisch nie einen echten 100-prozentigen Betriebszyklus erreichen – erinnern Sie sich an die Puffer bei den Extremwerten –, sind die Auswirkungen in der Praxis wahrscheinlich geringer, aber immer noch erheblich.

Wie Sie die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs aufladen sollten, um seine Lebensdauer zu verlängern

Wenn von einem Aufladen auf 100 %, einem Entladen auf 0 % und einem DoD von mehr als 50 % konsequent abgeraten wird, wie lässt sich dann eine Elektrofahrzeugbatterie am besten aufladen und nutzen? Erstens wird empfohlen, die Ladung eines Elektrofahrzeugs nach Möglichkeit auf über 20 % zu halten, um sowohl die Batteriegesundheit zu erhalten als auch Reichweitenangst vorzubeugen. Genau wie beim Fahren eines benzinbetriebenen Autos mit weniger als einem Viertel Tank möchten Sie die Gewissheit haben, dass Sie tanken können, bevor Ihnen der Tank ausgeht.

Es wird oft empfohlen, dass der Akku des Elektrofahrzeugs zwischen 30 % und 80 % seiner vollen Ladung geladen bleibt, um seinen Gesundheitszustand (State of Health, SoH) aufrechtzuerhalten. Der CEO eines großen Herstellers von Elektrofahrzeugen hat angedeutet, dass es kein Problem sei, die Batterie auf 90 oder 95 % der Kapazität aufzuladen, um den SoH-Wert der Batterie aufrechtzuerhalten. Solange der SoC nicht über einen längeren Zeitraum auf einem der beiden Extremwerte gehalten wird, sollte eine Verschlechterung auf jedem beschleunigten Niveau verhindert werden.

Das dringlichere Problem ist tendenziell die Entladungstiefe. Unabhängig davon, ob Sie auf 60 %, 80 % oder sogar 95 % aufladen, ist es am besten, den DoD so niedrig wie möglich zu halten, und es ist auf jeden Fall besser, ihn unter 50 % DoD zu halten.

Indem Sie regelmäßige Aufladungen auf 100 % und eine vollständige Entladung auf 0 % vermeiden und einen DoD von weniger als 50 % aufrechterhalten, sorgen Sie dafür, dass die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs über Jahre hinweg optimal funktioniert, ohne dass sich dies auf den SoH auswirkt.

Häufig gestellte Fragen

Ist es schädlich, sein Elektroauto jeden Abend auf 100 % aufzuladen?

Regelmäßige Vollladungen beschleunigen den langfristigen Kapazitätsverlust von Lithium-Ionen-Akkus. Die Zellen werden bei einem Ladezustand von 100 % stärker beansprucht – insbesondere, wenn das Fahrzeug über Stunden in diesem Zustand steht. Die meisten Hersteller empfehlen eine tägliche Ladegrenze von 80–90 % und eine Vollladung nur für Tage, an denen die volle Reichweite benötigt wird.

Warum raten die Hersteller von Elektrofahrzeugen davon ab, bis 100 % zu laden?

Lithium-Ionen-Zellen degradieren schneller an den Extremen ihres Ladezustands. Ein hoher Ladezustand verstärkt die Oxidation des Kathodenmaterials und erzeugt mehr Wärme – beides beschleunigt den Kapazitätsverlust. Batteriemanagementsysteme sind darauf ausgelegt, diese Effekte zu begrenzen, doch das regelmäßige Laden auf 100 % verkürzt die Lebensdauer des Akkus.

Was ist der ideale Ladezustand für eine Elektrofahrzeugbatterie?

Für den täglichen Gebrauch wird allgemein empfohlen, den Ladezustand zwischen 20 % und 80–90 % zu halten. Der optimale Bereich variiert je nach Batterietyp und Hersteller – die spezifischen Empfehlungen des Herstellers finden Sie in der Bedienungsanleitung Ihres Fahrzeugs oder in den Einstellungen des Batteriemanagementsystems (BMS). Bei den meisten modernen Elektrofahrzeugen können Sie ein Ladelimit direkt in der Fahrzeugsoftware oder -app festlegen.

Verursacht schnelles Aufladen auf 100 % mehr Schäden als langsames Aufladen?

Schnellladen erzeugt mehr Wärme und treibt einen höheren Strom durch die Zellen, was den Verschleiß bei jedem Ladezustand erhöht – insbesondere aber ab 80 %, wo das Batteriemanagementsystem (BMS) die Laderate bereits reduziert. Für das normale tägliche Laden ist Wechselstrom (Level 2) mit moderater Laderate schonender für den Akku als Gleichstrom-Schnellladen.

Wann ist es angebracht, ein Elektrofahrzeug auf 100 % aufzuladen?

Vor längeren Fahrten, bei denen die volle Reichweite benötigt wird, reicht es, den Akku auf 100 % aufzuladen. Fahren Sie einfach kurz nach dem Aufladen los, anstatt das Fahrzeug stundenlang voll aufgeladen stehen zu lassen. Die meisten Routenplaner und Navigationssysteme berücksichtigen realistische Reichweiten, sodass eine volle Ladung Ihnen maximale Flexibilität bietet, ohne dass sie für den täglichen Arbeitsweg zwingend erforderlich ist.

Wie beeinflusst der Ladezustand die Funktion einer 12-V-Batterie?

Die 12-V-Zusatzbatterie und der Hochvolt-Traktionsakku sind separate Systeme mit unterschiedlichen Wartungsanforderungen. Das Ladeverhalten des Traktionsakkus hat keinen direkten Einfluss auf die 12-V-Batterie, die Zusatzbatterie muss jedoch unabhängig vom Ladeverlauf des Fahrzeugs regelmäßig geprüft werden. Das xLVS-9000 führt die Diagnose der 12-V-Zusatzbatterie von Elektrofahrzeugen eigenständig durch.