Ein Beschaffungsmanager sagte mir einmal: "Wir haben eine brandneu Batteriepacks aus dem Lagerbestand - und der war schon niedrig." Im B2B-Bereich verwandelt sich diese Art von Überraschung schnell in DOA kehrt zurück, Verzögerungen bei der Inbetriebnahme und Lkw-Rollen - denn "Ladungsverlust im Sitzen" wird oft falsch diagnostiziert. Es kann sein echte Selbstentladung der Zelle, parasitäre Ableitung auf Packungsebene von der BMS/Elektronik, oder kalendarische Alterungsfähigkeit verblassen (dauerhaft, nicht nur heute mit niedrigem SOC). Dieser Leitfaden hilft Ihnen, die drei Punkte schnell zu trennen, die richtigen Maßnahmen zu ergreifen und Kontrollen für Lagerung und Beschaffung festzulegen, damit dies nicht mehr passiert.
Selbstentladung der Batterie ist der allmähliche Verlust gespeicherter Ladung, wenn eine Batterie ungenutzt bleibt, angetrieben durch interne chemische Reaktionen und Leckagepfade. Er beschleunigt sich in der Regel mit der Temperatur. Er ist nicht dasselbe als parasitärer Drain (Elektronik, die Strom zieht), und es ist nicht dasselbe als Kalenderalterung (permanenter Kapazitätsverlust).
Kamada Power 12V 100Ah Lifepo4 Batterie
Warum kommt es zur Selbstentladung von Batterien?
1. Nebenreaktionen (die Batterie ist kein perfektes Behälterproblem)
Selbst im Ruhezustand schleichen sich immer wieder kleine Reaktionen ein.
- In der Lithium-Ionen-Familie (LFP/LiFePO₄, NMC, NCA, LCO) sind die Elektroden/Elektrolyt nicht vollkommen inert. Die SEI ist normal und schützend, entwickelt sich aber dennoch langsam weiter.
- Unter Blei-SäureKorrosion und andere chemische Prozesse dominieren.
- Unter NiMHDie Selbstentladung macht sich aufgrund chemischer Mechanismen viel stärker bemerkbar, insbesondere direkt nach dem Aufladen.
Realität der Beschaffung: Fertigungsqualität erzeugt eine Vertrieb, nicht eine einzige Zahl. Die meisten Einheiten verhalten sich normal; ein kleiner "Schwanz" kann schneller fallen - und genau das ist der Auslöser für Streitigkeiten über Chargen.
2. Interne Leckagepfade und Mikrokurzschlüsse
Über die normale Chemie hinaus können Zellen durch unerwünschte interne Pfade auslaufen:
- Unvollkommenheiten des Abscheiders
- Verunreinigung (Metallpartikel, Rückstände)
- Mikrokurzschlüsse, die keinen sofortigen Ausfall verursachen, sondern die Zelle langsam entleeren
Ein praktischer Anhaltspunkt: Wenn eine Packung schnell über Tage und Sie externe Lasten ausgeschlossen haben, ist es oft Elektronikabfluss-oder ein defektbedingter Leckagepfad.
3. Temperatur und Lagerung SOC (zwei Multiplikatoren, ein Lagerproblem)
Erinnern Sie sich an eine Speicherregel: Temperatur ist der Multiplikator.
Eine wärmere Lagerung beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit, weshalb heiße Lagerhäuser und Container zu "geheimnisvollen" Verlusten führen. Bei Lithium-Ionen-Akkus kann der Effekt dramatisch sein: Die Selbstentladungsraten können bei kalten Temperaturen vernachlässigbar sein, bei hohen Temperaturen jedoch stark ansteigen, insbesondere in Kombination mit einem hohen SOC.
Auch SOC ist wichtigaber auf präzise Art und Weise:
- Hoher SOC ist in der Regel am wichtigsten für Kalenderalterung (dauerhafter Kapazitätsverlust).
- Ein hoher SOC kann auch die scheinbar Verlust auf der Packungsebene, wenn Bilanzierung oder Elektronik in der Nähe der Spitze aktiv bleiben.
Eine Lagerung mit hohem SOC-Gehalt kann also ein doppeltes Problem darstellen: mehr Alterungsrisiko und manchmal mehr Abfluss auf Packungsebene.
4. Zelle vs. Pack (warum Nutzer "Selbstentladung" beschuldigen, wenn es nicht so ist)
Viele Lithiumzellen haben eine geringe intrinsische Selbstentladung. Aber reale Packs enthalten:
- BMS-Ruhestrom (manchmal mit periodischem Aufwachen)
- Tankanzeige / Kommunikation (Bluetooth, CAN, etc.)
- Passiver Ausgleichsabfluss in der Nähe des oberen SOC
Was die Menschen als "Selbstentladung" empfinden, ist also häufig Störabfluss zusätzlich zum Zellverhalten. In vielen industriellen Designs fügen die Schutzschaltungen und Überwachungsmodule über die Zelle selbst hinaus zusätzliche Verluste hinzu.
SOC-Verlust vs. Kapazitätsverlust (nicht verwechseln)
Diese Verwechslung führt zu teuren Entscheidungen:
- SOC-Verlust (Selbstentladung oder parasitärer Abfluss) bedeutet weniger Energie heute-häufig durch Aufladung wiederherstellbar.
- Kapazitätsschwund (kalendarische Alterung) bedeutet weniger Energie für immer-Sie können bis "100%" aufladen, aber die Laufzeit wird nicht wiederhergestellt.
Auch, Spannung kann liegen. Ein Akkupack kann einen guten OCV-Wert aufweisen und trotzdem unter Last zusammenbrechen, wenn eine schwache Zelle eine Reihenschaltung begrenzt.
B2B-Kostenübersetzung
In Industriebetrieben wird aus der "verlorenen Ladung im Sitzen" eine "verlorene Ladung im Sitzen":
- höhere Rücklaufquoten
- "Mysteriöse Misserfolge"
- Margenverlust bei der Inbetriebnahme
- mehr Besuche vor Ort und Nacharbeit
Oft wird die "Qualität der Zulieferer" dafür verantwortlich gemacht, obwohl die eigentliche Ursache Lagertemperatur + Verhalten der Elektronik.
Wodurch wird die Selbstentladungsrate bestimmt?
1. Chemie und Zelldesign
Die Chemie bildet die Grundlage. Blei-Säure-, NiMH-, Li-Ionen- und Primärzellen verhalten sich nicht gleich.
2. Alter, Stress und Schwanzrisiko
Die Selbstentladung nimmt mit zunehmendem Alter und Missbrauch tendenziell zu. Der schmerzhafte Teil ist das "Tail-Risk": Ein kleiner Prozentsatz der Geräte kann sich ungewöhnlich schnell entladen.
3. Temperaturprofil
Eine Packung, die kühl und stabil gelagert wurde, verhält sich ganz anders als eine, die wochenlang in einem heißen Behälter gelegen hat. Behandeln Sie die "Temperaturgeschichte" als Teil des Produkts.
4. BMS-Ruhestrom
Enthält die Packung eine BMSfragen Sie frühzeitig:
- Ruhestrom im Versand-/Speichermodus
- Ob die Verbindung wirklich unterbrochen wird (echter Schiffsmodus) oder ob sie nur "schläft".
- Ob es regelmäßig für Kommunikation/Telemetrie aufwacht
Es ist wichtig zu wissen, dass Schutzschaltungen die Verluste zusätzlich zur Selbstentladung der Zelle erheblich erhöhen können.
Anmerkung zur Messung: Viele intelligente BMS-Geräte wachen in regelmäßigen Abständen auf, so dass eine schnelle "Spot-Messung" den tatsächlichen Durchschnittswert verfehlen kann.
5. Speicher-SOC-Strategie und Ausgleichsverhalten
Die Lagerung nahe der vollen Ladung kann zu einem Balancing Bleed führen und die Elektronik aktiver halten. Für den Versand und die Lagerung sollte der SOC absichtlich und nicht versehentlich erfolgen.
Typische Selbstentladung nach Batterietyp (Zelle vs. Pack Reality)
Das ist wichtig: Die Zahlen variieren je nach Temperatur, SOC, Alter und Messmethode. Außerdem kann der "Verlust am ersten Tag" Folgendes umfassen Post-Charge-Relaxationseffekte und ist oft nicht dasselbe wie eine langfristige monatliche Selbstentladung.
| Akku-Typ | Typische Selbstentladung (Zellebene) | Was sich auf Packungsebene ändert (echte Produkte) | Lagerhinweis |
|---|
| Lithium-Ionen (einschließlich LFP/NMC) | Oft langfristig gering; typischerweise ~1-2%/Monat nach einem anfänglichen Nachladungsverlust unter stabilen Bedingungen | Schutz/BMS kann zu zusätzlichen Verlusten führen; "Schlaf" vs. "Schiffsmodus" ist alles | Bevorzugen Sie eine kühle Lagerung; in vielen Leitfäden wird ein SOC-Wert von 40-60% für eine lange Lagerung empfohlen, um den Alterungsstress zu verringern. |
| NiMH (Standard) | Hoch; erwarten Sie einen großen Verlust am ersten Tag nach der Aufladung und einen anhaltenden monatlichen Verlust | Packs mit Überwachung sorgen für zusätzlichen Abfluss, aber die Chemie ist bereits hoch | Erwägen Sie LSD NiMH für gelagerte Ersatzteile |
| NiMH (LSD, z. B. Typ Eneloop) | Viel langsamer; produktspezifisch | Hängt stark von der Marke/dem Design ab | Panasonic gibt für Eneloop bei ordnungsgemäßer Lagerung eine Restkapazität von ~70% nach 10 Jahren an. |
| Blei-Säure | Oft einige %/Monat bei gemäßigten Temperaturen; kann bei höheren Temperaturen erheblich ansteigen | Systeme mit parasitären Lasten entladen sich schneller | Trojan weist darauf hin, dass sich Blei-Säure-Batterien je nach Lagertemperatur um ~5-15%/Monat selbst entladen können; halten Sie sie geladen, um Sulfatierung zu vermeiden. |
| Primärlithium (Li/FeS₂ AA/AAA) | Sehr niedrig für die Lagerung im Regal | Kein BMS-Abfluss | Energizer gibt ~20+ Jahre Haltbarkeit und ~95% Kapazität nach 20+ Jahren für LiFeS₂ gemäß ihrer Definition an |
Zwei beschaffungsrelevante Erkenntnisse
- Wenn das Paket über ein BMS verfügt, können Sie Folgendes verwalten Elektronikabflussund nicht die Zellchemie.
- Die Temperatur kann schnell von "akzeptabel" zu "problematisch" werden - insbesondere bei hohem SOC für Lithium-Ionen.
Wie man die Selbstentladung richtig misst (ohne sich selbst etwas vorzumachen)
Methode A - Kontrollierte Kapazitätsprüfung (am vertretbarsten)
- Vollständige Aufladung mit dem richtigen Profil
- Pause für eine bestimmte Zeit (standardisieren)
- Für eine bestimmte Zeit bei kontrollierter Temperatur lagern
- Entladung unter einer standardisierten Last und Messung Ah/Wh
Protokoll: Temperatur, Ruhezeit, Abschaltspannung, Entladestrom, Dauer. Das ist langsam, aber es kommt einem "gerichtsfesten" Beweis am nächsten.
Methode B - OCV-Tracking (schnell, leicht falsch zu lesen)
OCV hängt von der Chemie und der Temperatur ab, und viele Batterien zeigen Relaxations-/Hystereseeffekte.
Selbst Energizer warnt, dass OCV kann irreführend sein und kann je nach Verlauf und Belastung sinken und sich wieder erholen. Verwenden Sie OCV für ein Trend-Screening - nicht für präzise Angaben.
Methode C - Messung des parasitären Abflusses (kritisch für Packs)
Strom messen in Versand-/Lagermodus im Laufe der Zeit (vor allem, wenn das BMS in regelmäßigen Abständen erwacht), dann schätzen Sie den monatlichen Verlust:
Monatlicher Ah-Verlust ≈ Ruhestrom (A) × 24 × 30
Beispiel: 10 mA = 0,01 A → 0,01 × 720 ≈ 7,2 Ah/Monat
Entscheidungsregel: Wenn der beobachtete Verlust mit den Berechnungen übereinstimmt, handelt es sich nicht um eine "Selbstentladung der Zelle", sondern um eine Elektronikabfluss.
Häufige Fallstricke (kurze Checkliste)
- Messung zu früh nach dem Laden/Entladen (Relaxationseffekte)
- Temperaturabweichung zwischen den Messungen
- Ausgleichsblutung bei der oberen SOC
- Regelmäßige Weckzeiten für intelligente BMS
- Verwechslung von SOC-Verlust mit dauerhaftem Kapazitätsabfall
Die 1-Minuten-Triage (Entscheidungstabelle)
| Symptom | Wahrscheinlichste Ursachen | Schneller nächster Schritt |
|---|
| Fällt schnell in Tagen | BMS wach / Comms wach, Schiffsmodus fehlt, Defekt Leckagepfad | Messung des Ruhestroms über die Zeit; Überprüfung des Schiffsbetriebs; Isolierung des Akkus von den Lasten |
| Fällt langsam über Wochen/Monate | Normale Selbstentladung + Warmlagerung | Überprüfung des Temperaturverlaufs und der SOC-Strategie für die Lagerung |
| Spannung OK, aber Laufzeit zusammengebrochen | Kapazitätsschwund oder schwache Zelle in Serie | Kontrollierter Kapazitätstest; Überprüfung der Deltas/Gleichgewichte der Zellen |
Warum eine neue Batterie tot ankam
Wenn jemand sagt: "Es ist tot angekommen", dann ist es meistens eines davon:
- Vor dem Versand nicht vollständig aufgeladen
- BMS entleert sich während der Lagerung (Schiffsmodus fehlt/nicht aktiviert)
- Hitzeeinwirkung beim Transport/Lagerhaus
- Schwache Zelle, die eine frühe Abschaltung in einer Reihenschaltung auslöst
- Alterung des Kalenders verringert die nutzbare Kapazität
Praktische Strategien zur Minimierung der Selbstentladung (Lagerung + Betrieb)
1. Bewährte Lagerpraktiken für Akkupacks
- Laden Sie kühl und stabil; Vermeidung von Hitzespitzen
- Externe Lasten abklemmen
- Verwenden Sie echter Schiffsmodus / Trennung der Verbindung wenn verfügbar
- Etikett: Datumscode + Datum der letzten Kontrolle + SOC-Speicherziel
2. SOC-Ziele nach Chemie (betriebsfreundlich)
- Lithium-Akkus: oft in der Mitte des SOC gelagert (üblicherweise ~40-60%), um den Alterungsstress zu verringern; bestätigen Sie die Angaben des Lieferanten
- Blei-Säure: Vermeiden Sie die Lagerung im entladenen Zustand; halten Sie den Akku geladen und füllen Sie regelmäßig nach, um das Sulfatierungsrisiko zu verringern (und beachten Sie die Temperaturempfindlichkeit)
3. Eine einfache SOP, die wiederholte Überraschungen verhindert
Eingehende QC
- Aufzeichnung von OCV/SOC, Datumscode, Versandstatus, Verpackungszustand
Regelmäßige Kontrollen
- Fester Rhythmus (z. B. monatlich/vierteljährlich nach Produkt)
- Schwellenwerte + Auslöser für die Wiederaufladung
- Eskalationsregel für "tail risk"-Einheiten, die schneller als erwartet fallen
Rotation der Bestände
- FIFO
- Quarantäne ungewöhnlich schneller Tropfer für genauere Tests
4. Ferngesteuerte Systeme (UPS / IoT / Solar CCTV)
Berücksichtigen Sie Ruhestrom, jahreszeitlich bedingte Energiebeschränkungen und lange Wartungsfenster - denn ein kleiner Verlust" wird mit der Zeit zu einem großen Ausfall".
Auswahl von Akkupacks mit geringer Selbstentladung
Was Sie Lieferanten fragen sollten (frühzeitig, schriftlich)
- BMS-Ruhestrom in Schiffsmodus und Schlafmodus
- Wie der Schiffsmodus aktiviert/überprüft wird
- Ausgleichsverhalten in der Nähe des oberen SOC
- Grenzwerte für die Lagertemperatur und empfohlene Lagertemperatur (SOC)
Rote Fahnen auf dem Datenblatt
- Keine Ruhestrom-Spezifikation
- Vage Lagerungshinweise ("normal lagern")
- Fehlende Datumscodes / Rückverfolgbarkeit
- Garantieschriften, die die Realität der Lagerhaltung ignorieren
Ein Standardabnahmetest, den Sie skalieren können
Definieren Sie: Lagerungsbedingungen + Zeitfenster + Messmethode (OCV-Trend + Berechnung des parasitären Stroms + Kapazitätstest für markierte Einheiten). Halten Sie es konsistent.
Schlussfolgerung
Die Selbstentladung von Akkus ist real - aber bei modernen industriellen Akkus sind die meisten Beschwerden über die Selbstentladung" in Wirklichkeit Temperaturbelastung plus parasitäre Ableitung der Packung. Daten aus der Praxis bestätigen, dass Lithiumzellen zwar langfristig verlustarm sein können, dass aber der Schutz des Akkus und die Elektronik zu einem erheblichen Verlust führen können, und dass Wärme die Verluste stark erhöhen kann.
Separate SOC-Verlust von Kapazitätsrückgangmessen Sie die Durchschnitt Abfluss (keine Stichprobenmessung), und setzen Sie eine einfache SOP für die Lagerung durch. So können Sie die Anzahl der DOA-Rückläufer verringern, die Zahl der Lkw-Rollen reduzieren und aufhören, die falsche Ursache zu bekämpfen. Kontakt für kundenspezifische Lithium-Batterie Lösungen.
FAQ
Was sind die idealen Lagerbedingungen, um die Selbstentladung zu minimieren?
Kühle, stabile Temperaturen und ein der Chemie angemessener Lagerungs-SOC. Bei Lithium-Akkus wird in der Regel eine Lagerung in der Mitte des SOC verwendet, um den Alterungsstress zu verringern, und der Schiffsmodus reduziert die Entladung des Akkus.
Wie wirkt sich die Selbstentladung auf industrielle Batteriepacks aus?
Dies verringert die Marge bei der Inbetriebnahme, erhöht die Zahl der Unterspannungsauslösungen und führt zu höheren Rücklieferungen - vor allem dann, wenn eine schwache Zelle oder eine elektronische Entladung das gesamte Paket "tot" aussehen lässt.
Kann die Selbstentladung Batterien dauerhaft schädigen?
Der SOC-Verlust ist in der Regel durch Aufladen reversibel. Dauerhafte Schäden sind eher auf Hitzeeinwirkung, lange Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus mit hohem SOC (Alterung) oder entladene Blei-Säure-Akkus (Sulfatierungsrisiko) zurückzuführen. Trojan Battery weist ausdrücklich darauf hin, dass lange Lagerungspraktiken mit der Ladefrequenz und den Temperatureffekten zusammenhängen.
Warum verlieren Lithiumbatterien bei der Lagerung Ladung, wenn die Selbstentladung gering ist?
Da sich "geringe Selbstentladung" oft auf die Zelle. Die Packungselektronik (BMS/Schutz, Kraftstoffanzeige, Kommunikation, Auswuchten) kann kontinuierlich oder intermittierend Strom verbrauchen.
Wie kann ich feststellen, ob es sich um eine Selbstentladung oder eine Entladung des BMS-Monitors handelt?
Messen Sie den Ruhestrom über die Zeit im Speicher-/Liefermodus und berechnen Sie den monatlichen Ah-Verlust. Wenn die Berechnung mit dem Verlust übereinstimmt, liegt es am parasitären Drain und nicht an der Zellchemie.