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Schnellladung nicht schädlich?
Die Schnellladung von Elektrofahrzeugen ist ein aktuell viel diskutiertes Thema.
Hat jemand Zugang zu wissenschaftlichen Erkenntnissen, wie sich eine Schnellladung auf die Strom- und insbesondere auf die Temperaturverteilung, sowie die Alterung der Batterie auswirkt?
Bisher kenne ich nur vage Aussagen von Think, Mitsubishi und Nissan (z.B.: http://www.wattgehtab.com/Stromlade-infrastruktur, http://www.thinkev.com/Press/Press-releases/) sowie einigen Anbietern von Schnellladesystemen, dass häufiges Laden mit hoher Leistung marginale Auswirkungen auf den Batteriestack habe. Dieses wage ich stark zu bezweifeln. Ich halte insgesamt die Schnellladung für eine gute Möglichkeit, die Reichweite und damit auch die Akzeptanz von E-Fahrzeugen zu erhöhen. Dazu muss aber zum Einen die Batterie dementsprechend gemanaged werden, zum Anderen sind Konzepte zu finden, die das Energieversorgungsnetz befähigen, die geforderte hohe Leistung auch zur Verfügung stellen zu können.
Freue mich auf Eure Antworten, insbesondere ob mir jemand belastbare Batteriedaten (ich meine nicht auf Zellebene) bei einer Schnellladung nennen kann...
Beste Antwort im Thema
Nein, habe ich nicht, aber ich habe Erfahrungen aus 5 Jahrzehnten mit Akkumulatoren. Vielleicht hilfts ja:
Die Normalladung (von 0 auf 100%) erfolgt 10-20 stündig, bei moderneren Batterie-Systemen auch 5 stündig. Alles Andere ist eine beschleunigte Ladung.
Einstündig bezeichnet man als Schnelladung.
Laden in noch kürzerer Zeit hat keinen Namen, meines Wissens ;).
Und jetzt: Die vom Hersteller angegebene Zyklenanzahl basiert fast immer auf der Normalladung.
Firmen die die Schnelladung erlauben verschweigen die Konsequenzen, nämlich ein deutlicher Rückgang der Zyklenanzahl und der chemischen Lebensdauer.
Der EAutohersteller gibt also gerne die maximale Zyklenzahl an, während sein Ladesystem mit viel höherem Strom arbeitet, warum wohl? Hört sich gut an, alle schreiben es und der Käufer glaubt es.
Eine Ladung in Minuten wird propagiert, gerne verbreitet, ist aber für die Batt eine Katastrophe, auch wenn ein aufwändiges Ladesystem verwendet wird.
Von Altairnano gibt es eine Batt die das alles können soll. Diese wird aber m.W. nur ans Militär verkauft. Die Markteinführung ist 3 Jahre her, aber man hört nichts mehr...??
Die A123 und ähnliche schreiben wenigstens durch die Blume hindurch daß die Schnelladung Zyklen kostet.
Belegbare unabhängige Untersuchungen denen man glauben kann kenne ich nicht, lasse mich aber gerne und sehr interessiert vom Gegenteil überzeugen.
Denn das US Militär hat die Nanosafe sicherlich erschöpfend getestet. Wenn diese Batt das aushält was die Fa verspricht (ich meine es waren 15 Jahre und 10000 Vollentladungen auch bei -30 Grad) dann wäre das ein Grund die Untersuchung als topsecret zu verschließen.
Grüße
Hellmuth
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97 Antworten
Nein, habe ich nicht, aber ich habe Erfahrungen aus 5 Jahrzehnten mit Akkumulatoren. Vielleicht hilfts ja:
Die Normalladung (von 0 auf 100%) erfolgt 10-20 stündig, bei moderneren Batterie-Systemen auch 5 stündig. Alles Andere ist eine beschleunigte Ladung.
Einstündig bezeichnet man als Schnelladung.
Laden in noch kürzerer Zeit hat keinen Namen, meines Wissens ;).
Und jetzt: Die vom Hersteller angegebene Zyklenanzahl basiert fast immer auf der Normalladung.
Firmen die die Schnelladung erlauben verschweigen die Konsequenzen, nämlich ein deutlicher Rückgang der Zyklenanzahl und der chemischen Lebensdauer.
Der EAutohersteller gibt also gerne die maximale Zyklenzahl an, während sein Ladesystem mit viel höherem Strom arbeitet, warum wohl? Hört sich gut an, alle schreiben es und der Käufer glaubt es.
Eine Ladung in Minuten wird propagiert, gerne verbreitet, ist aber für die Batt eine Katastrophe, auch wenn ein aufwändiges Ladesystem verwendet wird.
Von Altairnano gibt es eine Batt die das alles können soll. Diese wird aber m.W. nur ans Militär verkauft. Die Markteinführung ist 3 Jahre her, aber man hört nichts mehr...??
Die A123 und ähnliche schreiben wenigstens durch die Blume hindurch daß die Schnelladung Zyklen kostet.
Belegbare unabhängige Untersuchungen denen man glauben kann kenne ich nicht, lasse mich aber gerne und sehr interessiert vom Gegenteil überzeugen.
Denn das US Militär hat die Nanosafe sicherlich erschöpfend getestet. Wenn diese Batt das aushält was die Fa verspricht (ich meine es waren 15 Jahre und 10000 Vollentladungen auch bei -30 Grad) dann wäre das ein Grund die Untersuchung als topsecret zu verschließen.
Grüße
Hellmuth
Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Der EAutohersteller gibt also gerne die maximale Zyklenzahl an, während sein Ladesystem mit viel höherem Strom arbeitet, warum wohl? Hört sich gut an, alle schreiben es und der Käufer glaubt es.
Genau so ist es. In keinem Technikbereich wird so viel geschwindelt und gelogen wie beim E-Auto.
Wenn ein Autohersteller in seinen technischen Daten z.B. eine Tankkapazität von 60 Litern angibt und es gehen dann nachweislich nur 40 Liter rein würde er sofort angeprangert und mit Klagen überzogen.
Beim E-Auto werden die ganzen geschönten Angaben (um das richtige Wort Lügen nicht nochmal zu gebrauchen) von den Ökofreaks nicht nur gierig aufgenommen und geglaubt sondern z.B. in Foren wie diesem auch noch vehement, bis hin zu Beleidigungen, verteidigt.
Wenn dann irgendwann die Ernüchterung kommt schlägt man wie gewohnt auf die "Großkonzerne" ein, die hat man sich ja als Prügelknaben zurechtgelegt an denen man immer seinen Frust ablassen kann.
Lieber Noris,
zurecht schlägt man auf die Konzerne ein, wenn sie gelogen haben.
Ansonsten unterschreibe ich was Du schreibst ;)
Grüße
Hellmuth
Es gibt dazu ein Werk "Die größten Irrtümer der Ladetechnik" von Prof. Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Wiesspeiner Technische Universität Graz, Institut für Elektrotechnik
"5. IRRTUM: Schnell-Laden ist schädlich
Schnell-Laden von Akkus, d.h. mit höheren Strömen (bis zu 2C) zu laden, ist nicht schädlich,
sondern kann bei richtiger Ladetechnik, die Lebensdauer der Akkus sogar beträchtlich erhöhen.
Schädlich für die Akkus ist nur das Überladen mit hohen Überladeströmen. Es wurde der
Nachweis erbracht, daß auch mit relativ hohen Ladeströmen (3 CA) über 5000 Ladezyklen auf
gewöhnlichen NC-Akkus erreicht werden können."
PDF mit Schnellladung <-> normal
Möglichst intelligente Ladetechnik vorausgesetzt ist das wohl einigermassen problemlos (natürlich bis zu einem gewissen Grad) gerade in der Modellbauszene (dort wo Akkus sehr sehr viel genutzt werden) und bei den Microkontrollern gibt es doch viele die damit sehr gute Erfahrungen haben.
Für die Zyklenzahl im E-Auto wird ja eher wichtig sein wie das Entladen stattfindet, denn da wird vermutlich die mit Abstand grösste Wärmeentwicklung bei den Akkus stattfinden - das wird hauptsächlich die erreichbare Zyklenzahl bestimmen.
Das normale Fahren macht den Akku eben z,.B. nur 6 Jahre nutzbar statt 10 Jahre im Laborbetrieb ..... kontrolliertes schnell / normalladen macht dann dabei +/- 3-4 Monate aus .... das ja dann auch relativ egal.....
Zitat:
Für die Zyklenzahl im E-Auto wird ja eher wichtig sein wie das Entladen stattfindet, denn da wird vermutlich die mit Abstand grösste Wärmeentwicklung bei den Akkus stattfinden - das wird hauptsächlich die erreichbare Zyklenzahl bestimmen.
Die Innenwiderstände der Akkus sind beim Laden oder Entladen nahezu identisch. Lädt man schneller als man entlädt, dann ist das Laden schädlicher als das Entladen und vice versa.
Da die meisten E-Fahrzeuge Entladedauern im Stundenbereich proklamieren (wenn die Angaben zur Reichweite stimmen), ist eine "Schnelladung" unter einer halben Stunde oder sogar im Minutenbereich auf jeden Fall viel schädlicher für den Akku als die Entladung.
Gruß SRAM
Absolut richtig, denn Reichweite 80 Km heißt im Stadtverkehr 3 Stunden Entladung.
Laden mit C in 1 Stunde bedeutet 3 fache Erwärmung, im Stand ohne Fahrtwind.
Aber ich habe kein Problem damit wenn Andere anders denken. Alle Hersteller machen diese Einschränkungen wenn man fragt, intensiv fragt!! Und nur dann ;)
Das gilt auch unter Verwendung bester Ladetechnik, ohne diese ein LiIon eh nicht zu betreiben ist.
Grüße
Hellmuth
Nicht ganz richtig - denn Laden kann man immer kontrolliert - wird der Akku nur ein wenig zu warm beim Laden kann man den Ladestrom anspassen - das funktioniert im Fahrbetrieb eben nicht, denn man kann z.B. beim Überholvorgang nicht mal eben für 10 Minuten das Entladen unterbrechen.
Es ist eben nicht egal ob bei 4 Stunden entladen dies gleichmässig verteilt stattfindet oder 10% innerhalb von wenigen Minuten dann eine Weile nichts und dann wieder 10% etc etc.... oder 99% innerhalb der ersten 5 Sekunden und die restlichen 1% innerhalb der übrigen Zeit :D
Wichtig ist wie gross sind die Lade und Entladeströme im Fahrbetrieb, wie lange dauern diese und welche Zeiträume sind dazwischen - und da sind die Regelmöglichkeiten sehr eingeschränkt, weil das E-Auto nur begrenzt die Entladeströme minimieren kann selbst wenn der Akku im ungünstigen Temperaturbereich ist.
Der typische Fahrbetrieb für ein E-Auto ist Stop and Go im Berufsverkehr oder zumindest urbaner Verkehr - Phasen mit hoher Entladung (Beschleunigung) werden unmittelbar von Phasen mit hoher Ladung aus Rekuperation (Bremsvorgänge) abgelöst.
Fahrbetrieb heisst nämlich nicht gleichmässiges Entladen sondern ist ständiges Entladen und Laden mit hohen Strömen.
Fahrtwind braucht man ja nicht beim Laden - man hat ja genug Strom zur Verfügung um in der Ladephase aktiv zu kühlen - das machen doch auch alle E-Fahrzeuge zusätzlich zur Zell-Temperaturüberwachung.
Zitat:
Original geschrieben von fgordon
Wenn man alles liest stösst man auch auf diese Passage:
"Lebensdauer
Durch die hohe Präzision des BTI-CCS-Ladeverfahrens wird die Lebensdauer der Akkumulatoren
beträchtlich erhöht. Die Hersteller geben meist 500 bis 1000 Ladezyklen an. In der Realität liegt die
Lebensdauer von Akkus eher bei 100 Lade- und Entladezyklen, oft wird der Akku jedoch in viel
kürzerer Zeit "kaputtgeladen"."
Anmerkung: Das angebliche Superladeverfahren CCS ist für LiIon-Akkus erst in der Erprobung. Die "beträchtliche Erhöhung" der Lebensdauer wird nicht genauer angegeben.
??? Ich glaube du solltest das vielleicht noch einmal lesen..... weiter unten sind die Kapazitätskurven nach zig tausend Ladevorgängen aufgezeigt
Worauf Du hinweisen willst ??? vielleicht hast Du ja nur Seite 1 des PDFs gelesen?
CCS Lader sind seit vielen Jahren auf dem Markt (seit ~ 1993) und werden u.a., eingesetzt in der Luft und Raumfahrt und in der Medizintechnik eben dort wo Zuverlässigkeit ganz oben steht und der Preis für die CCS Technik eben nicht so entscheidend ist - ist halt nicht so günstig.
Zitat:
Original geschrieben von fgordon
Fahrbetrieb heisst nämlich nicht gleichmässiges Entladen sondern ist ständiges Entladen und Laden mit hohen Strömen.
Richtig, so sieht die Praxis aus.
Du kannst aber getrost davon ausgehen dass die von den Herstellern genannten Reichweiten nur für bestmögliche Bedingungen gelten:
- Neuer Akku
- Optimale Aussentemperatur
- Natürlich ohne Heizung, Klima, Licht...
- Schleichfahrt mit geringstmöglichen Strömen...
Zitat:
Original geschrieben von fgordon
Worauf Du hinweisen willst ??? vielleicht hast Du ja nur Seite 1 des PDFs gelesen?
Steht auf der vorletzten Seite und ist nur ein Zitat, nicht aus dem Zusammenhang gerissen.
Ja und und darunter ist die Grafik mit dem Dauerstest der nach 5000 Ladezyklen mit dem CSS Verfahren noch eine Restkapazität von 80% ergeben hat?
Von daher verstehe ich da nicht was Dir da nicht passt? 80% Restkapazität im Praxisversuch nach 5000 Ladezyklen ist doch bestens.
Es geht nicht um Reichweiten sondern um Zyklenfestigkeit
Und da bin ich der Meinung dass der Fahrbetrieb mit ständigem Laden und Entladen mit hohen Strömen wesentlich mehr Einfluss hat auf die Zyklenzahl als das kontrollierte - zumal temperaturüberwachte - Schnellladen - und es damit letztendlich egal ist ob man schnelllädt oder nicht, weil man damit anteilsmässig unwesentlich die Zyklenzahl verändert - die bestimmt der Fahrbetrieb - zumindest wenn Rekuperation vorhanden ist wesentlich mehr.
Zitat:
Original geschrieben von fgordon
Ja und und darunter ist die Grafik mit dem Dauerstest der nach 5000 Ladezyklen mit dem CSS Verfahren noch eine Restkapazität von 80% ergeben hat?
Von daher verstehe ich da nicht was Dir da nicht passt? 80% Restkapazität im Praxisversuch nach 5000 Ladezyklen ist doch bestens.
Sorry stimmt, dieser Satz findet sich auch noch (gilt aber scheinbar nicht für LiIon):
"Mit dem BTI-CCS-Verfahren kann eine Lebensdauer von über 5000 Zyklen erreicht werden."
Allerdings hast Du da schon wieder das Wörtchen "kann" unterschlagen.
Wieso dieser Eifer, bist Du Teilhaber dieser Firma.
Der vom Autor durchgeführte Test ist nichts wert: die verwendete Zelle ist so klein (eine AA-Zelle !), daß die wärmeabgebende Oberfläche im Verhältnis zur Gesamtleistung der Zelle so groß ist, daß garkeine Überhitzung eintreten kann.
Der Akkustack eines Volt ist beispielsweise 26.000 mal größer, mit entsprechend schlechtem Oberflächen zu Volumen Verhältnis und damit deutlichst schwerer zu lösenden Problemen bei der Wärmeabfuhr.
Soll der gute Mann erstmal sinnvolle Tests an realen Akkubänken machen, dann kann man (vieleicht) über die Resultate diskutieren.....
Gruß SRAM