Cyclische veroudering: hoe beïnvloedt gebruik de levensduur van een batterij?
Een thuisbatterij wordt dagelijks geladen en ontladen. Elke keer dat dat gebeurt, slijten de cellen een klein beetje. Dat proces is de meest voorkomende oorzaak van capaciteitsverlies bij thuisbatterijen die regelmatig worden gebruikt.
Wat is cyclische veroudering?
Cyclische veroudering is het capaciteitsverlies dat optreedt door het laden en ontladen van een batterij. Elke laadcyclus brengt kleine chemische en structurele veranderingen in de cellen teweeg. Die veranderingen stapelen zich op over tijd, waardoor de capaciteit geleidelijk daalt.
Het verschil met kalenderveroudering is dat die optreedt door de tijd zelf, ongeacht gebruik. Slijtage door gebruik is direct gekoppeld aan het aantal laadcycli. Hoe vaker een batterij laadt en ontlaadt, hoe sneller de cellen achteruitgaan. Meer over kalenderveroudering lees je in het artikel over kalenderveroudering.
Waardoor versnelt dit proces?
Niet elke laadcyclus belast de cellen even zwaar. Een aantal factoren bepaalt hoe snel de slijtage optreedt.
Diepe ontlading versnelt de slijtage het meest. Een batterij die structureel van 100 naar 0 procent wordt ontladen gaat sneller achteruit dan een batterij die binnen een smaller bereik werkt, bijvoorbeeld tussen 20 en 80 procent. Dat is ook de reden waarom fabrikanten een aanbevolen depth of discharge hanteren. Meer over depth of discharge lees je in het artikel over depth of discharge.
Hoge laadsnelheden, uitgedrukt als een hoge C-rate, belasten de cellen meer dan langzaam laden. Structureel laden op maximaal vermogen versnelt de slijtage ten opzichte van laden op een lagere snelheid.
Hoge temperaturen tijdens het laden en ontladen versnellen de chemische reacties in de cellen. Meer over hoe temperatuur de prestaties beïnvloedt lees je in het artikel over thermal loss.
Hoeveel laadcycli haalt een moderne thuisbatterij?
Fabrikanten geven een garantie op het aantal laadcycli voordat de capaciteit onder een bepaald niveau zakt, doorgaans 70 of 80 procent van de oorspronkelijke capaciteit.
Bij LFP systemen liggen die garanties hoog. Kwalitatieve systemen garanderen meer dan 6000 laadcycli. Sommige fabrikanten adverteren zelfs met 10.000 cycli. Bij één cyclus per dag komt dat neer op respectievelijk ruim 16 en 27 jaar gebruik. De stabiele kristalstructuur van LFP maakt de cellen minder gevoelig voor slijtage per cyclus dan NMC cellen. Meer over LFP lees je in het artikel over LFP.
Hoe beperk je capaciteitsverlies door gebruik?
Een aantal praktische maatregelen helpt om de levensduur te verlengen.
Stel de depth of discharge niet structureel in op 100 procent, tenzij de fabrikant dat expliciet ondersteunt zoals bij LFP systemen. Vermijd structureel laden op maximaal vermogen. Zorg dat de batterij niet oploopt tot extreme temperaturen tijdens het laden. En controleer regelmatig de state of health via de app van de fabrikant.
Meer over degradatie in het algemeen lees je in het artikel over degradatie. En voor wie wil begrijpen hoe de bruikbare capaciteit verandert over de levensduur lees je dat in het artikel over bruikbare capaciteit.