Batterijen vereisen frequente berekeningen met betrekking tot capaciteitsverlies en resterende levensduur. Over het algemeen moet een batterijpakket worden vervangen zodra de capaciteit ervan tot 80% van de oorspronkelijke capaciteit is gedaald. De uiteindelijke drempelwaarde voor het einde van de levensduur van een accu varieert echter-van- de levensduur, afhankelijk van de specifieke toepassing, gebruikersvoorkeur en het onderhoudsbeleid van het bedrijf.
De energieopslag van een batterij kan worden gevisualiseerd als drie verschillende zones: de lege zone (beschikbaar om op te laden), de beschikbare zone (energie klaar voor gebruik) en de inactieve/onbruikbare zone (veroorzaakt door gebruik en veroudering), vaak de ‘rotszone’ genoemd, zoals geïllustreerd in de onderstaande afbeelding.
De degradatie van de batterij begint zodra de batterij wordt vervaardigd. Er wordt verwacht dat een nieuwe batterij 100% van zijn nominale capaciteit zal leveren, maar de meeste batterijpakketten die daadwerkelijk worden gebruikt, halen dit niveau niet.
Naarmate het bruikbare gebied van de batterij kleiner wordt, neemt de hoeveelheid energie die kan worden opgeslagen af en wordt de oplaadtijd geleidelijk korter. In de meeste gevallen neemt de batterijcapaciteit lineair af als gevolg van cyclusgebruik en veroudering. Bovendien belast diepontlading de accu meer dan gedeeltelijk ontladen. Daarom is het raadzaam de batterij niet volledig leeg te laten lopen, maar deze regelmatig op te laden. Voor nikkel-batterijen en slimme batterijen die voor kalibratiedoeleinden worden gebruikt, wordt periodieke diepe ontlading echter aanbevolen, omdat dit het "geheugeneffect" in nikkel-batterijen helpt elimineren. Nikkel-lithiumbatterijen kunnen doorgaans 300 tot 500 volledige oplaadcycli- ondergaan voordat hun capaciteit afneemt tot 80%.
Laad- en ontlaadcycli zijn niet de enige oorzaak van capaciteitsvermindering. Het opslaan van lithiumbatterijen bij hoge temperaturen kan ook tot capaciteitsverlies leiden. Een volledig opgeladen lithiumbatterij die gedurende één jaar bij een temperatuur van 40 graden (104 graden F) wordt bewaard zonder gebruik, kan tot 35% van zijn capaciteit verliezen. Ultra-snel opladen en ontladen zijn ook schadelijk, waardoor de levensduur van de batterij mogelijk wordt gehalveerd.-Dit effect is vooral duidelijk bij individuele lithiumcellen. Batterijpakketten hebben een hogere energiedichtheid, maar zijn gevoeliger vanwege variaties tussen individuele cellen.
Apparaatspecificaties zijn vaak gebaseerd op nieuwe batterijen; Dit is echter slechts een korte beginfase en kan niet lang worden volgehouden. Net als bij een atleet gaan de prestaties in de loop van de tijd geleidelijk achteruit, en als er niets aan wordt gedaan, zal dit uiteindelijk leiden tot batterij-gerelateerde storingen.
De afname van de batterijcapaciteit en de algehele levensduur moeten regelmatig worden geëvalueerd. Wanneer de capaciteit tot 80% daalt, dient het accupakket vervangen te worden. De drempelwaarde voor het einde-- van de levensduur van een accu kan variëren, afhankelijk van de toepassing, gebruikersvoorkeuren en het garantiebeleid van het bedrijf. Omdat mechanische storingen relatief zeldzaam zijn, wordt capaciteitsdegradatie de meest betrouwbare indicator voor het bepalen van het vervangingstijdstip. Dit kan worden beoordeeld door elke drie maanden de capaciteit van de gebruikte batterijen te verifiëren. Daarnaast zijn er ook technologieën in ontwikkeling die de laadstatus van laders karakteriseren.
Naast veroudering-gerelateerde degradatie zijn sulfatering en roostercorrosie de belangrijkste factoren die de degradatie van lood-accu's beïnvloeden. Sulfatie verwijst naar de vorming van een dunne filmlaag op de negatieve plaat wanneer de batterij laag opgeladen blijft. Indien vroegtijdig ontdekt, kan deze toestand worden geëlimineerd door middel van egalisatielading. Netcorrosie kan worden verminderd door het laadregime te verbeteren of door geoptimaliseerde float-laadmethoden toe te passen.
Voor op nikkel-gebaseerde batterijen wordt de zogenaamde-inactieve 'gesteentezone' meestal veroorzaakt door de vorming van kristallijne structuren in de actieve materialen, ook wel het 'geheugeneffect' genoemd. Diep opladen-ontlaadcycli kunnen de batterijcapaciteit vaak tot het volledige niveau herstellen. Periodiek ontladen kan ook helpen het kristallisatieproces onder controle te houden en schade aan de afscheider te voorkomen.
De veroudering van lithium-ionbatterijen is te wijten aan de oxidatie van interne materialen. Dit maakt deel uit van het gebruiks- en verouderingsproces, dat op natuurlijke en onomkeerbare wijze plaatsvindt.
https://www.ryderelectronics.com/electric-fiets-accu/lage-snelheid-voertuig-accu.html
