So pflegen Sie die Batterie Ihres Hybridautos richtig

Hybridautos nutzen einen elektrischen Antriebsstrang, um Kraftstoffverbrauch und Leistung zu verbessern. Allerdings nutzen sich Hybridbatterien wie jedes Fahrzeugteil mit der Zeit ab und müssen möglicherweise ausgetauscht werden.

Nur geschulte Fachkräfte sollten versuchen, Hybridbatterien auszutauschen. Arbeiten mit hohen Spannungen können zu Verletzungen oder irreparablen Schäden an wichtigen Fahrzeugkomponenten führen.

Batterietypen

Eine Reihe von Hybridbatterietypen bieten deutliche Vorteile, wobei NiMH- (Nickel-Metallhydrid), Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien zu den am häufigsten verwendeten Optionen gehören.

NiMH-Akkus halten normalerweise 8–10 Jahre und sind relativ günstig. Sie haben eine höhere Energiedichte als Lithium-Ionen-Akkus, d. h. sie wiegen weniger und bieten gleichzeitig mehr Energiespeicherkapazität. Leider ist ihre Kaltstartleistung geringer als bei Lithium-Ionen-Akkus, sodass sie mehr Platz in Ihrem Fahrzeug einnehmen.

Lithium-Ionen-Akkus sind aufgrund ihrer langen Lebensdauer, höheren Energiedichte und schnelleren Ladegeschwindigkeit als NiMH-Zellen zur bevorzugten Wahl in Hybridfahrzeugen geworden. Darüber hinaus können Lithium-Ionen-Akkus mehr Lade-/Entladezyklen überstehen, ohne dass es zu Memory-Effekt-Problemen kommt, die bei älteren NiMH-Zellen häufig auftreten.

Mit der Weiterentwicklung der Technologie werden die Hersteller wahrscheinlich verschiedene Batterietechnologien in Hybridfahrzeugen einsetzen, um den Präferenzen der Verbraucher gerecht zu werden – einige bevorzugen einen Elektromotor wegen seiner Kraftstoffeffizienz, während andere Reichweite und Komfort priorisieren.

Aktuelle Fortschritte in der Hybridbatterietechnologie führen zu größeren und leistungsstärkeren Lithium-Ionen-Batterien, die eine höhere Leistungskapazität für Hybridmodelle ermöglichen. Das ermöglicht es Hybridfahrzeugen, über längere Zeiträume im rein elektrischen Fahrmodus zu bleiben, ohne auf den Betrieb des Benzinmotors zurückgreifen zu müssen.

Ein weiterer entscheidender Fortschritt sind Änderungen in der Chemie der Hybridbatterien zur Optimierung des Leistungsgewichtsverhältnisses. Das beinhaltet die Veränderung der Stromabnehmer- und Beschichtungsdicke. Hybridautos benötigen oft in regelmäßigen Abständen kurze Spitzenleistungen, was den Kapazitätsbedarf reduziert und die Gesamtleistung von Hybridbatterien verbessert.

Ein letzter Aspekt, den Sie bei der Betrachtung von Hybridbatterietypen berücksichtigen sollten, ist ihr Einfluss auf das Gewicht und die Größe des Fahrzeugs. Ein Hybridauto sollte idealerweise so leicht wie möglich sein, um den Kraftstoffverbrauch und die Reichweite zu maximieren. Um dieses Ziel zu erreichen, verwenden einige Hersteller parallele Hybridbatteriekonfigurationen, bei denen eine kleinere Elektrobatterie die Räder antreibt, während ein größerer Benzinmotor als Generatorstromversorgung fungiert, wenn das Auto nicht fährt.

Lithium-Ionen

Hybridelektrofahrzeuge unterscheiden sich von reinen batteriebetriebenen Elektroautos dadurch, dass sie Energie aus beiden Quellen nutzen, um weiterzufahren, während dem Benzinmotor genügend Zeit bleibt, die Batterien während der Fahrt wieder aufzuladen. Daher müssen die Batterien von Hybridautos bei niedrigeren Geschwindigkeiten ausreichend Energie liefern und dem Motor gleichzeitig genügend Zeit geben, sich zwischen den Fahrten wieder aufzuladen.

Es werden Lithium-Ionen-Batterien mit ausreichender Leistungsdichte benötigt – definiert als die Menge an Elektrizität, die eine Batterie während ihrer Lebensdauer speichern und abgeben kann. Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH) können ebenfalls weit verbreitet sein Heute erfordern Batterien aufgrund ihrer geringeren Energiedichte im Vergleich zu Lithium-Ionen-Zellen zwar einen höheren Wartungsaufwand, der regelmäßige Austausch eines teuren Wärmekontrollsystems könnte jedoch das Auftreten von Überhitzungsproblemen verhindern.

Lithium-Ionen-Batterien, die in Hybridfahrzeugen verwendet werden, bieten doppelt so viel Leistung pro Kilogramm wie NiMH-Batterien und ermöglichen dadurch effizientere Beschleunigung und Verzögerung sowie einen geringeren Kraftstoffverbrauch. Darüber hinaus sind Lithium-Ionen-Batterien weniger anfällig für den Memory-Effekt, der dazu führt, dass Zellen mit der Zeit allmählich ihre Fähigkeit verlieren, sich zu laden oder zu entladen. In Kombination mit schnell ladenden/entladenden Elektromotoren ermöglicht dies mehr Drehmoment als herkömmliche Benzinmotoren.

Die Batterietechnologie wird ständig weiterentwickelt, um die Effizienz von Hybridautos zu steigern. Ein Beispiel ist die Saphion-Lithiumionenbatterie von Valence Technology, die über Eisenphosphatkathoden verfügt, die eine größere Reichweite ermöglichen und gleichzeitig bei höheren Spannungen stabil bleiben. Gleichzeitig erforschen Forscher Methoden zur Erhöhung der Speicherkapazitäten mithilfe von Materialien wie Kohlenstoffnanodrähten, Siliziumnanopartikeln, Übergitteranoden und Absorptionskühlsystemen.

Die Reduzierung des Batteriegewichts ist eine weitere große Herausforderung für Ingenieure. Derzeit macht es ein Drittel der Gesamtkosten eines Autos aus, also etwa 301 TP3T. Auch hier machen die Ingenieure Fortschritte. Mehrere namhafte Unternehmen entwickeln Alternativen zum Lithium-Ionen-Zellendesign, wie etwa Subarus Prototyp der G4e-Batterie. Dabei wird Flüssigkeitskühlung sowie aktives und passives Wärmemanagement eingesetzt, um die Zelltemperatur zu senken und sie gleichzeitig deutlich vor thermischem Durchgehen zu schützen. Darüber hinaus untersuchen Forscher Anodenmaterialien wie Silizium-Nanodrähte und Zinn-Nanopartikel, die die Energiedichte verdoppeln und gleichzeitig die Sicherheit verbessern und bessere Sicherheitsmaßnahmen bieten können.

Bleisäure

Als führender Hersteller von Hybridautos bietet Toyota mehrere Modelle mit Bleibatterien an – sicherere Alternativen zu Lithium-Ionen-Batterien, die dennoch einen hervorragenden Kraftstoffverbrauch und umweltfreundliche Fahrleistungen bieten. Leider enthalten Bleibatterien jedoch giftige und ätzende Chemikalien, die bei Verwendung Umweltprobleme verursachen können. Sie sind entsorgt Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Batterien für Hybridautos regelmäßig gewartet werden für eine längere Lebensdauer.

Blei-Säure-Batterien bestehen aus zwei Elektroden, die durch eine Elektrolytlösung getrennt sind und während des Ladevorgangs chemisch aufgeladen werden, um Bleisulfat an ihrer negativen Platte in Blei und Bleioxid an ihrer positiven Platte umzuwandeln. Gleichzeitig wird bei diesem Vorgang Wasserstoffgas als Nebenprodukt freigesetzt, was erklärt, warum einige Blei-Säure-Batterien beim Wiederaufladen Dämpfe abgeben.

Beim Fahren verwendet die Batterie Elektronen von der positiven Platte, um elektrische Geräte wie den Motor und das Radio mit Strom zu versorgen. Nach der Entladung, Jedoch, Die Der Elektrolyt löst sich im Wasser auf, wodurch die negative Platte Elektronen verliert und eine erhöhte Potenzialdifferenz (Spannung) entsteht, die von elektrischen Geräten zur Stromversorgung genutzt wird.

Wie lange eine Batterie hält, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Nutzung und Fahrbedingungen. Das Fahren bei extremer Hitze oder Kälte oder unter hoher Belastung kann Batterien übermäßig belasten und ihre Degeneration mit jedem Lade-Entlade-Zyklus beschleunigen. Regelmäßige Wartung, wie z.B. die Überprüfung des Elektrolytstandes oder die Reinigung eines Zusatzlüfters, können die Batterielebensdauer und Lagerdauer verlängern.

Das Alter spielt eine entscheidende Rolle, wenn es um den Batteriewechsel geht. Interner Verschleiß verkürzt die Lebensdauer und kann zu Anzeichen führen, dass es Zeit für einen Austausch sein könnte. Glücklicherweise gibt es einige Anzeichen, die darauf hinweisen, wann dies notwendig sein könnte.

Je nach Ursache der Störung ist die Reparatur einer Hybridbatterie oft kostengünstiger als deren Austausch. Ein Austausch kann jedoch die beste Lösung sein, wenn die erwartete Lebensdauer überschritten ist oder mehrere Zellen oder Module beschädigt sind.

Wartung

Hybridbatterien sind so konzipiert, dass sie effizient arbeiten, ohne vollständig entladen zu werden. Längeres Parken kann ihre Ladung jedoch mit der Zeit natürlich verringern. Um den Ladezustand der Batterie zu schützen und mögliche Probleme zu vermeiden, fahren Sie alle zwei Wochen 20 bis 30 Minuten und stellen Sie sicher, dass das System die Batterie aufladen kann. Plug-in-Hybride müssen möglicherweise erneut angeschlossen werden, um ihre Energiereserven wieder aufzufüllen.

Eine weitere Möglichkeit, die Lebensdauer Ihres Hybrid-Autobatterie ist es, Temperaturschwankungen zu vermeiden. Diese Batterien arbeiten innerhalb bestimmter Temperaturbereiche effektiver, sodass das Fahren bei extremer Hitze oder Kälte ihnen mehr schaden kann als Verbrennungsmotoren. Wenn Ihr Auto häufig genutzt wird, sollten Sie den Kauf einer Batteriedecke oder eines Nachrüstkühlsystems in Erwägung ziehen, um die Batterien vor Überhitzung zu schützen.

Regelmäßige Wartung und Instandhaltung Ihres Hybridfahrzeugs sind ebenfalls unerlässlich. Ihr Mechaniker kann die Batterie und andere Teile des Systems auf Probleme untersuchen, die ihre Lebensdauer beeinträchtigen könnten, und, falls welche gefunden werden, Abhilfemaßnahmen ergreifen, um sie zu beheben, bevor sie zu größeren Problemen werden.

Vor dem Urlaub oder längerer Inaktivität ist es ratsam, sicherzustellen, dass die Batterie ist vollständig aufgeladen. Das verringert das Risiko, die gesamte Ladung vollständig zu verlieren und seine Lebensdauer zu belasten oder zu verkürzen. Bei längeren Fahrten hilft es, Ihren Hybrid mindestens ein paar Minuten täglich zu fahren, um eine optimale Ladung aufrechtzuerhalten und seine Lebensdauer zu verlängern.

Anzeichen dafür, dass Ihre Hybridbatterie das Ende ihrer Lebensdauer erreichen könnte, sind unter anderem ein geringerer Kraftstoffverbrauch, eine schnelle Entladung der Batterie und Spannungsschwankungen während der Fahrt. Schlagen Sie in der Bedienungsanleitung nach oder wenden Sie sich an einen Mechaniker, um spezifische Anzeichen dafür zu finden, dass es Zeit für einen Austausch sein könnte – dazu könnten ein geringerer Kraftstoffverbrauch und Spannungsschwankungen während der Fahrt gehören.

Angenommen, Ihre Hybridbatterie hat das Ende ihrer erwarteten Lebensdauer erreicht oder weist mehrere beschädigte Zellen oder Module auf. In diesem Fall ist wahrscheinlich ein vollständiger Austausch erforderlich – dieser Vorgang sollte jedoch relativ kostengünstig und schnell sein.