Wie groß ist neben der Kapazität der Innenwiderstand einer einzelnen Zelle eines Lithium-Ionen-Akkus, bevor er verschrottet wird?

Bei längerem Gebrauch nimmt der Innenwiderstand von aLithium-Ionen-Akku, Einzelzellenimmt zwangsläufig zu. Dieser Anstieg des Innenwiderstands steht in direktem Zusammenhang mit der Leistungseffizienz, dem Temperaturanstieg und der Sicherheitsleistung der Batterie. Bei einem zu hohen Innenwiderstand wird die Entladekapazität der Batteriezelle deutlich reduziert und die Klemmenspannung sinkt bei gleichem Entladestrom stark ab. Dadurch wird nicht nur der Strombedarf des Geräts nicht gedeckt, es kommt auch zu einer übermäßigen Wärmeentwicklung, was ein ernstes Sicherheitsrisiko darstellt. Daher ist der Innenwiderstand einer der zentralen Parameter zur Beurteilung des Zustands von Lithium-Ionen-Batteriezellen und zur Feststellung, ob sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben.

In der Branche ist es allgemein anerkannt, dass aLithium-Ionen-Akku, Einzelzelletritt in die Schrottbewertungsphase ein, wenn sein AC-Innenwiderstand (ACIR) oder DC-Innenwiderstand (DCIR) auf 150–200 % seines Anfangswerts ansteigt. Dieser Schwellenwert ist nicht absolut festgelegt und variiert geringfügig je nach Batterietyp, Anwendungsszenario (z. B. Leistung oder Energiespeicherung) und Designvorgaben des Herstellers. Ein Innenwiderstand, der diesen Wert erreicht, weist auf schwerwiegende Probleme innerhalb der Batteriezelle hin, einschließlich struktureller Verschlechterung der aktiven Materialien, Elektrolytverarmung und erhöhter Grenzflächenimpedanz. Auch wenn noch etwas Kapazität verbleibt, ist die praktische Verwendbarkeit äußerst gering, die Fähigkeit zur Hochstromentladung geht nahezu verloren und das Risiko einer lokalen Überhitzung steigt dramatisch an.

Das Überschreiten des angegebenen Innenwiderstandes ist ausschlaggebend dafür, ob aLithium-Ionen-Akku, Einzelzellesollte verschrottet werden. Wenn der Innenwiderstand 150–200 % seines Anfangswerts erreicht, sollte der spezifische Schwellenwert auf der Grundlage der Herstellerdokumentation, des tatsächlichen Kapazitätsabfalls (z. B. unter 80 % der Nennkapazität), des Temperaturanstiegs und der Sicherheitsbewertungen bestimmt werden. Dieser Innenwiderstand weist jedoch eindeutig auf einen starken Leistungsabfall und Sicherheitsrisiken innerhalb der Batteriezelle hin, die einen sofortigen Austausch oder eine Außerbetriebnahme erforderlich machen. Daher ist die regelmäßige Überwachung des Innenwiderstands ein entscheidender Schritt zur Verwaltung der Lebensdauer und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batteriezellen.