Kalenderveroudering: hoe veroudert een batterij door de tijd?
Een thuisbatterij die weinig wordt gebruikt gaat toch achteruit. Dat klinkt misschien vreemd, maar het is een natuurlijk gevolg van de chemische processen in de cellen. Die processen stoppen nooit, ook niet wanneer de batterij stilstaat.
Wat is dit fenomeen?
Kalenderveroudering is het capaciteitsverlies dat optreedt door de tijd zelf, ongeacht het aantal laadcycli. Ook een batterij die nauwelijks wordt gebruikt verliest langzaam capaciteit.
Het verschil met cyclische veroudering is dat die laatste wordt veroorzaakt door het laden en ontladen. Tijdsgebonden achteruitgang treedt altijd op, ongeacht of de batterij actief wordt gebruikt. Beide vormen spelen tegelijkertijd een rol in de levensduur van een thuisbatterij. Meer over cyclische veroudering lees je in het artikel over cyclische veroudering.
Waardoor ontstaat tijdsgebonden achteruitgang?
De chemische processen in een lithium-ion batterij gaan altijd door, ook in stilstand. De elektrolyt breekt langzaam af. De elektroden ondergaan kleine structurele veranderingen. En er vormt zich een laagje op de anode, de zogenaamde SEI-laag, die de ionendoorlaatbaarheid geleidelijk vermindert.
Die processen verlopen sneller bij hogere temperaturen en bij een hoge laadtoestand. Een batterij die langdurig op 100 procent staat in een warme omgeving veroudert sneller dan een batterij die half opgeladen wordt bewaard op kamertemperatuur.
Hoe beïnvloedt de laadtoestand de achteruitgang?
De laadtoestand waarbij een batterij wordt bewaard heeft direct invloed op de snelheid van veroudering. Bij een hoge laadtoestand staan de cellen onder meer spanning, wat de chemische afbraakprocessen versnelt.
Voor de lange termijn is het gunstiger om een batterij niet structureel volledig opgeladen te bewaren. Bij de meeste plug-in thuisbatterijen kun je via de app een maximale laadgrens instellen. Wie de batterij instelt op een maximum van 80 tot 90 procent vermindert daarmee de achteruitgang ten opzichte van structureel volledig laden.
De Anker SOLIX Solarbank Max AC heeft een DoD van 100 procent, maar dat betekent niet dat de batterij altijd volledig opgeladen moet staan. Via de app kun je zelf bepalen op welke laadtoestand het systeem de batterij bewaart wanneer er geen actief laden of ontladen plaatsvindt.
Hoe verhoudt dit zich tot de totale levensduur?
Voor thuisbatterijen die dagelijks worden gebruikt is cyclische veroudering doorgaans de dominante factor. Maar voor systemen die seizoensgebonden worden gebruikt of langere periodes stilstaan, speelt tijdsgebonden achteruitgang een grotere rol.
LFP cellen zijn ook op dit vlak stabieler dan NMC cellen. De kristalstructuur van LFP degradeert langzamer, zowel door gebruik als door de tijd. Dat maakt LFP bij uitstek geschikt voor thuisbatterijen die jarenlang moeten meegaan.
Wat kun je zelf doen?
Een aantal praktische maatregelen helpt om tijdsgebonden achteruitgang te beperken. Stel de maximale laadgrens in op 80 tot 90 procent via de app. Zorg dat de batterij niet structureel in een warme omgeving staat. En controleer via de app regelmatig de state of health van het systeem om de achteruitgang over tijd te monitoren.
Meer over hoe werktemperatuur de levensduur beïnvloedt lees je in het artikel over werktemperatuur. Meer over degradatie in het algemeen lees je in het artikel over degradatie (/kennisbank/thuisbatterij/degradatie/). En voor wie wil begrijpen hoe LFP cellen presteren lees je dat in het artikel over LFP.