LFP-Akkus bestechen durch hohe thermische Stabilität und Langlebigkeit. Anders als herkömmliche NMC-Zellen (Nickel-Mangan-Cobalt) verzichten sie auf teure Rohstoffe wie Nickel und Kobalt. Diese Eigenschaften machen sie kosteneffizient und umweltfreundlicher. Doch auch LFP-Zellen sind nicht unverwüstlich. Studien zeigen, dass sie in einem bestimmten Betriebsfenster am längsten halten. Dauerhaft hohe Ladezustände sind problematisch, da sie unerwünschte chemische Reaktionen auslösen können. Diese Reaktionen binden Lithium-Ionen dauerhaft und verringern die nutzbare Kapazität der Batterie.
Warum Vollladungen notwendig sind
Die Empfehlung, LFP-Akkus regelmäßig auf 100 Prozent zu laden, dient weniger der chemischen Stabilität der Zellen, sondern der Kalibrierung des Batteriemanagementsystems (BMS). Das BMS überwacht jede Zelle im Akku und berechnet den Ladezustand (SoC) sowie die Reichweite. Bei LFP-Zellen ist dies besonders anspruchsvoll, da sie ein flaches Spannungsprofil haben. Über einen großen Bereich bleibt die Zellspannung nahezu konstant, was die präzise Bestimmung des Ladezustands erschwert. Erst bei fast vollständiger Ladung oder Entladung ändert sich die Spannung deutlich und bietet dem BMS einen Referenzpunkt.
Die Rolle der Kalibrierung
Um den Ladezustand präzise zu berechnen, nutzt das BMS das sogenannte Coulomb-Counting. Dabei integriert es die ein- und ausfließende Strommenge über die Zeit. Diese Methode ist jedoch fehleranfällig, und die Fehler summieren sich im Laufe der Zeit. Eine regelmäßige Vollladung ermöglicht dem BMS, diese Fehler zu korrigieren und die SoC-Ermittlung neu zu kalibrieren. Ohne diese Kalibrierung könnten Ladezustand und Reichweite ungenau angezeigt werden, was die Fahrzeugnutzung beeinträchtigen könnte.
Praxisbeispiel: Mercedes CLA 200 EQ
Mercedes-Benz hat mit dem CLA 200 EQ ein Modell auf den Markt gebracht, das auf LFP-Zellen setzt. Der Hersteller empfiehlt ausdrücklich, den Akku regelmäßig vollständig zu laden, um die Kalibrierung des BMS zu gewährleisten. Das Fahrzeug unterstützt den Fahrer dabei aktiv: Erkennt das System, dass eine Kalibrierung notwendig ist, weist es den Fahrer darauf hin. Die Kalibrierung erfolgt dann automatisch im Hintergrund, ohne dass der Fahrer eingreifen muss. Diese Funktionalität zeigt, wie wichtig die Kalibrierung für die optimale Nutzung von LFP-Akkus ist.
Kompromiss zwischen Kalibrierung und Zellschutz
Obwohl regelmäßige Vollladungen für die Kalibrierung des BMS notwendig sind, sollten sie nicht übermäßig häufig erfolgen. Dauerhaft hohe Ladezustände können die Lebensdauer der Zellen verkürzen. Hersteller wie Tesla und Ford empfehlen daher, LFP-Akkus einmal pro Woche oder Monat vollständig zu laden. Dieser Kompromiss ermöglicht eine präzise SoC-Ermittlung, ohne die Zellen unnötig zu belasten.
