Dem technologischen Fortschritt sei dank, können E-Bike Akkus heutzutage mehr Leistung abrufen und eine höhere Reichweite bieten als je zuvor. Wie jedes andere mechanische Teil, bleiben jedoch auch diese Akkus im Laufe der Zeit nicht vom üblichen Verschleiß verschont und es kann zu Beschädigungen kommen. In diesem Fall ist es ratsam zu wissen, wie Sie Ihren E-Bike Akku selbst reparieren können. Wie das funktioniert, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Was ist ein E-Bike Akku und wie funktioniert er?
Die meisten Elektrofahrräder verwenden einen Lithium-Ionen-Akku, der sich von den 12-Volt-Blei-Akkus unterscheidet, die üblicherweise in Fahrzeugen verwendet werden. Im Gegensatz zu ihrem bleihaltigen Pendant sind diese E-Bike Akkus leichter und können mit einer Ladung wesentlich länger halten.
Allerdings haben auch diese Energiezellen eine begrenzte Lebensdauer, genau wie jeder andere Batterietyp. Sie büßen in der Regel nach jeder vollen Ladung und Entladung ein wenig ihrer Kapazität ein. Dieser Lade- und Entladeprozess wird allgemein hin als „Zyklus“ bezeichnet. Generell gilt:
Je mehr Ladezyklen ein E-Bike Akku durchlaufen hat, desto stärker ist der Abbau seiner Kapazität.
In der Folge kann auch die Reichweite Ihres Fahrrads mit der Zeit abnehmen, da sich die Energiezelle allmählich entlädt. Dieser Einbruch der Akkuleistung tritt jedoch nicht plötzlich innerhalb weniger Tage oder Wochen auf. In der Regel geschieht dies über einen viel längeren Zeitraum, bis Sie langsam Veränderungen bemerken. Manchmal kann es mehrere Monate oder sogar Jahre dauern, bis Sie ein Problem bemerken, das sich auf Ihre Batterie auswirkt und behoben werden muss.
Warum Blei-Akkus keine echte Alternative sind
Es gibt jedoch noch einige wenige Elektrofahrräder auf dem Markt, die mit Bleizellen betrieben werden. Diese Blei-Akkus wiegen bis zu 5,5 kg für ein einzelnes Gerät und können nur 5Ah Strom liefern, während ein Lithium-Akku mit einem Gewicht von nur 1,2 kg eine Stromkapazität von bis zu 8,8 Ah liefern kann.
Auch die Lebensdauer der verschiedenen E-Bike-Akkus ist je nach Hersteller unterschiedlich hoch. Im Allgemeinen haben größere Lithium-Ionen-Akkus eine längere Lebensdauer als ihre kleineren Gegenstücke, da weniger Energie in einem einzigen Durchgang verbrauchen. Dies trägt zur Langlebigkeit des Akkus bei.
Warum gehen E-Bike Akkus überhaupt kaputt?
In den meisten Fällen treten Schäden an elektrischen Zellen aufgrund von 4 Hauptfaktoren auf:
- Überhitzung
- Überladung/Hochspannung
- Tiefentladung
- Hoher Entlade-/Ladestrom
Wenn eine Batterie einem dieser Faktoren über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist, zeigt sich dies in einer verringerten unterstützten Reichweite des Fahrrads. Im schlimmsten Fall kann die Maschine sogar unbrauchbar werden, da die verminderte Reichweite eine ernsthafte Verwendung unmöglich macht.
Eine Lithium-Ionen-Batterie kann Schaden nehmen, wenn sie längere Zeit in der Sonne steht und hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Sie kann auch Schaden nehmen, wenn die internen Temperaturen der Zelle über das normale Maß hinaus ansteigen. Dies ist typischerweise dann der Fall, wenn die Zelle nach dem Erreichen ihrer vollen Ladung für längere Zeit eingesteckt bleibt.
In beiden Fällen kann die Batterie anschwellen und aufgrund von Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der Einheit und der Exposition gegenüber ungewöhnlich hohen Temperaturen einsatzunfähig werden.
Vorsicht: Überladung schadet Ihrem E-Bike Akku!
Bei einer Überladung steigt die Spannungskapazität der Batterie stetig an und überschreitet die Sicherheitsgrenze, die gemeinhin als Höchstspannung bezeichnet wird. Wenn dies häufig geschieht, verliert die Zelleinheit schließlich ihre Fähigkeit, eine Ladung zu halten und wird funktionsunfähig.
Je länger eine Batterie nach Erreichen der vollen Kapazität am Ladegerät verbleibt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass in der Zelle eine negative chemische Reaktion ausgelöst wird. Der Innenwiderstand der Zelle steigt langsam an, und wenn er mit der Zeit einen kritischen Wert erreicht, wird die Lithiumzelle unbrauchbar.
Auch Überhitzung ist eine Gefahr für den Akku
Einige E-Bike-Akkus verfügen über einen eingebauten Sicherheitsmechanismus, das so genannte Batteriemanagementsystem (BMS), das eine Überhitzung verhindern soll. Allerdings verfügen nicht alle Akkus über diese spezielle Funktion und können daher leicht von Temperaturschwankungen betroffen sein.
Aus Sicherheitsgründen sollten Sie Ihr E-Bike nach einer vollständigen Aufladung immer vom Stromnetz trennen, um eine Überhitzung zu vermeiden.
Auch extreme Kälte, wie sie im Winter häufig vorkommt, kann einem Lithium-Ionen-Akku schaden, da diese Geräte in der Regel nicht für den Einsatz in kalten Umgebungen ausgelegt sind. Wenn eine Batterie gefroren ist, sind die lebenswichtigen chemischen Reaktionen, die für den Betrieb und die Energieversorgung notwendig sind, nicht mehr möglich. Selbst wenn die Zelle unter diesen Bedingungen mit etwas Glück wieder anspringt, kann sie nicht mehr die volle Ladekapazität erreichen und genügend Energie liefern, um die Maschine über längere Zeit anzutreiben.
Unser Tipp: Den Akku nie vollständig entladen!
Außerdem kann ein Akku durch Tiefentladung versagen, wenn er die Energiezellen häufiger mit maximaler Kapazität nutzt. Fahrer, die ihren Lithium-Akku regelmäßig bis auf 5 oder 10 % entladen, bevor sie sie wieder aufladen, verschleißen sie in der Regel viel schneller. Außerdem verschlechtert sich die Lebensdauer des Akkus in der Regel, je häufiger Sie eine Tiefentladung vornehmen.
Das bedeutet, dass Sie Ihr E-Bike aufladen sollten, wenn die verbleibende Akkuleistung zwischen 40 und 80 % liegt, anstatt zu warten, bis der Ladezustand bei 5 % liegt und ihn dann schnell auf 80 % aufzuladen, bevor Sie das Gerät wieder benutzen.
Ebenso sollte eine hohe Entladung vermieden werden, die dann eintritt, wenn Sie eine große Menge an Akkuleistung über einen kurzen Zeitraum verbrauchen. Dies kann zwar vorübergehend zu einer höheren Beschleunigung Ihres E-Bikes beitragen, wirkt sich aber auch negativ auf die Lebensdauer des Akkus aus.
Wie Sie Ihren E-Bike Akku selbst reparieren
Wenn der Akku Ihres Elektrofahrrads aus einem der oben genannten Gründe nicht mehr funktioniert, können Sie verschiedene Schritte unternehmen, um die Zelleinheit zu reparieren und wieder funktionsfähig zu machen. Das Verfahren ist recht einfach und kann von jedermann zu Hause durchgeführt werden. Sie benötigen einige Werkzeuge und Zubehörteile, darunter einen Drahtschneider, elektrisches Klebeband und einen alten E-Bike-Akku aus einer nahegelegenen Werkstatt. Hier sind die Schritte, die Sie befolgen sollten:
Schritt 1:
Öffnen Sie den alte Lithium-Akku und achten Sie dabei darauf, das empfindliche Batteriefach im Inneren nicht zu beschädigen, da es später für die Reparatur verwendet wird.
Schritt 2:
Entnehmen Sie insgesamt 6 Einzelzellen aus der Batterie, die in einer 2-2-Parallelschaltung verbunden sind. Achten Sie dabei darauf, dass Sie nicht die Parallelverbindung zwischen diesen Zellen durchtrennen, sondern nur die Reihenschaltung.
Schritt 3:
Nehmen Sie ein Multimeter zur Hand und messen Sie die Spannung der alten Batterie. Im Allgemeinen bedeutet ein Messwert von 10,8 oder mehr, dass die Volt-Batterien in gutem Zustand sind, alles darunter bedeutet, dass die Zelle schlecht ist. Sie können mit diesen Zellen Reparaturen durchführen, aber wenn sie in keinem guten Zustand sind, können Sie die Lithiumzellen jederzeit an unserem akkuwerk Standort in Heilbronn-Horkheim ersetzen lassen.
Schritt 4:
Verbinden Sie die Zellen, die bereits in Reihe geschaltet sind, mit einem Stück Draht. Sobald sie miteinander verbunden sind, sollte die Gesamtspannung des gesamten Akkupacks zwischen 36 und 42 Volt liegen.
Schritt 5:
Öffnen Sie dann den beschädigten Akku Ihres E-Bikes und entfernen Sie die nicht mehr brauchbaren Zellen, aber lassen Sie den Stromkreis intakt. Achten Sie beim Öffnen des E-Bike-Akkus besonders darauf, den Batteriekasten nicht zu zerstören.
Schritt 6:
Befestigen Sie die Schaltung mit ein paar Kupferdrähten an der Lithiumbatterie. Auf der Zelle sehen Sie 4 Drähte, die von der Schaltung ausgehen, von denen der längste negativ geladen ist. Auch der Akku-Pack hat 4 Drähte: 3 sind positiv geladen und 1 ist negativ.
Schritt 7:
Überprüfen Sie den Anschluss des Stromkreises erneut, bevor Sie den Akku wieder in sein Gehäuse packen. Dazu müssen Sie den Stromkreis des Akkus an das E-Bike anschließen und den Einschaltknopf drücken, um zu sehen, ob er funktionsfähig ist oder nicht. Wenn nach dem Drücken des Knopfes keine elektrische Reaktion erfolgt, machen Sie sich keinen Stress. Schließen Sie das Ladegerät einfach für 5-10 Minuten an das Fahrrad an, bevor Sie es wieder abnehmen. In den meisten Fällen sollte das Problem damit behoben sein.
Schritt 8:
Zum Schluss setzen Sie den Akku und die Schaltung vorsichtig wieder in die Akkubox des E-Bikes ein. Sie können etwas zum Verkleben verwenden, z.B. Klebeband oder Sekundenkleber, um sicherzustellen, dass die Verbindung zwischen Akku und Gehäuse fest sitzt.
Unsere Tipps zu Sicherheit und Wartung
Die meisten E-Bike Akkus sind langlebige Geräte, die bei richtiger Pflege und Wartung viele Jahre lang halten können. Auch nach der Reparatur ist es wichtig, dass Sie Ihre Lithium-Zellen-Einheit gut pflegen, damit sie Ihr Fahrrad möglichst lange und zuverlässig mit Energie versorgen kann.
Eine Möglichkeit, dies zu tun, ist, auf die Zeit zu achten, die Sie normalerweise zum Aufladen Ihrer Batterie benötigen. Achten Sie außerdem darauf, dass die Zelle in einer kühlen Umgebung aufbewahrt wird, die nicht übermäßig heiß oder kalt ist.
Wenn Sie Ihr E-Bike für längere Zeit abstellen möchten, sollten Sie ein Erhaltungsladegerät nutzen, das die Ladung während dieser Zeit konstant bei 50% hält. Damit verhindern Sie, dass die Zelle völlig entladen wird oder überladen wird.
Für E-Bike-Besitzer ist es außerdem ratsam, die Batterien und andere Komponenten der Maschine regelmäßig von einem Fachmann warten zu lassen. Auf diese Weise können Sie Probleme erkennen, bevor sie entstehen und kostspielig zu beheben sind. Bei ordnungsgemäßer Wartung können E-Bike-Akkus zwischen 5 und 10 Jahren halten, ohne dass größere Reparaturen oder ein Austausch erforderlich sind.
Fazit:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die meisten E-Bike-Akkus aus Lithium-Ionen-Zellen bestehen, die durch Überhitzung, Überladung, hohe Entladung oder Tiefentladung beschädigt werden können. Die hier beschriebenen Schritte werden Ihnen helfen, den beschädigten Akku zu reparieren und wieder funktionsfähig zu machen.
Wenn Sie Hilfe bei der Reparatur Ihres E-Bike Akkus benötigen, dann kommen Sie gerne auf uns zu. Schicken Sie uns eine Nachricht über das Kontaktformular oder rufen Sie uns unter der 07131 8973256 an.