Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

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Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

MineCooky
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Bin gerade etwas am rumhirnen und würde mich freuen wenn ihr mich da etwas unterstützen und, wenn nötig, korrigieren könntet:

Beispiel ist hier dem SmartED3:
Wenn ich von 400V Nennspannung aus gehe und sie mit den 52Ah multiplizier komme ich auf eine Bruttokapazität von 20,8kWh. 22 dividiert durch 20,8 und sind es bei einer 22kW-Ladung also ~1,06C, oder?

Das heißt ja, selbst bei der 22kW-Ladung ist das ein praktisch stressfreies Unterfangen für den Akku. Der Vollständigkeit halber bisschen kühlen und gut is, oder?

Das würde dann ja auch erklären warum die Smarties mit 22kW-Lader hier nicht aus der Reihe tanzen und, im Vergleich zu den Schnarchlader, nur unwesentlich schlechter da stehen. Oder? Ab wie viel C kann man denn bei einer LiIonen-Zelle von Stress sprechen?

Erst bei einem BMW i3 (62Ah) sollte das dann mit 50kW in Stress übergehen, oder? 62Ah, brutto also ~24,8kWh, was ja dann ~2C sein müssten.

Was ich gerade auch noch am rumhirnen bin, darauf ein zu gehen wie die Zellen einzeln verschaltet sind macht bei der Rechnung keinen Sinn, oder? Letztendlich kommt es darauf an mit wie viel C der Akkupack geladen wird, das ist dann gleich dessen was jede einzelne Zelle ertragen muss, oder?

Und noch eine Randfrage:
Ich weis zwar das man beim Verhältnis Kapazität und Ladegeschwindigkeit von C spricht, aber wofür steht das eigentlich?
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Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

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  • berrx
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Die Frage würde mich auch interessieren. Wenn ich hier im Forum immer so lese wie hoch gepriesen doch der Ioniq mit seiner Ladeleistung wird. Bis zu 70KW und dann auch noch hohe Leistung bis weit in 90 % Bereich.

Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

Helfried
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Es hängt sehr von der Bauweise der Lithium-Zellen ab, welche Laderate sie vertragen. Weiters von ihrer Temperatur.
Und dann vor allem davon, was man unter "vertragen" versteht. Dem einen User ist es völlig egal, wenn die Zellen statt 8 Jahren nur 5 halten, der andere bekommt die Panik.

Und einen festen Grenzwert an kW, was beim Laden noch gut oder schon schlecht ist, kann man überhaupt nicht fest machen. Das ist mit ein Hauptgrund, warum das ganze Wissen über das Handling unserer Akkus dermaßen diffus ist. Nix Genaues weiß man nicht, die Erfahrungen sind vage, und am Ende weiß man nicht, was im Leben eines Akkus gut und was schlecht gelaufen ist, was letztlich schuld war an seinem Exitus.

Natürlich hängt es auch von der Software ab. Der Ioniq regelt beispielsweise bei 80% SOC auf schlappe 22 kW herunter, obwohl die Ladeschlussspannung gar nicht voll ausgenutzt wird. Man könnte theoretisch die Software ein wenig toleranter gestalten, wenn einem User die Ladezeit wichtiger als das Geld (für einen frühen Ersatzakku) wäre.

Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

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  • satmax
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Aus dem Modellbau, 1 C ist immer problemlos. Mehr beeinflusst de facto immer in irgend einer Weise die Lebensdauer, wenn möglicherweise auch nur minimal.
Kia Soul EV (EZ 10.2017) wird im März 21 durch einen Kona EV 100 kW ersetzt
Model 3 AWD (EZ 02.20)

Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

Helfried
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satmax hat geschrieben:Aus dem Modellbau, 1 C ist immer problemlos.
Das sind aber Hochleistungsakkus. Die kann man mit ollen Autoakkus nicht vergleichen.
Modellbauakkus werden in 4 Minuten leer geflogen. Probiere das mal mit einem Auto!

Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

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Der i3 60 Ah hat eine Nominalspannung von 360V (nicht zu verwechseln mit der Maximalspannung von ganz knapp 400V). 60 Ah * 96 Zellen * 3,75 V Nominalspannung = 21,6 kWh (= Wert im Datenblatt = Bruttokapazität). Da der i3 den Akku flüssig mit dem Klimakompressor kühlt, kann man auch etwas über 2C laden.
i3 BEV (SW: I001-18-11-520), BJ 04/2014, LL >117.500 km, Gesamtschnitt 12,8 kWh/100 km netto
Model ≡ seit 11.03.2019
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Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

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Hi, reden wir zuerst vom hier und jetzt:

Da sind die Fahrzeuge seit vier Jahren mit etwas über 20kWh Akku Kapazität unterwegs und laden alle problemlos mit etwas über 40kW also (fast) 2C. Das hat meinem Akku und den der Mitbewerber nicht geschadet. Bei Kälte und Hitze sieht es natürlich anders aus.

Für alle die es einfacher haben wollen, 2C bedeutet man steht eine Halbe Stunde an der Ladesäule egal wie groß der Akku ist (meist nicht bis voll, aber zum größten Teil Voll.)

Heute werden die Akkus größer, daher sollte bei gleicher 2C Belastung wieder eine Halbe Stunde möglich sein, eben mit höherer Leistung. Der IONIQ macht uns das vor, 28kWh und 60kW Ladeleistung, kurzzeitig sogar höher.

Leider trifft das nicht für alle Akkus zu, der neue ZOE Akku hat zwar 41kWh, kann aber nicht einmal 1C laden, man steht über eine Stunde am Schnorchel.

Ich persönlich erwarte mir eine Steigerung bis 4C in der Zukunft, das wäre einfach gesagt eine Ladezeit von 15 Minuten, dann macht Elektromobilität erst richtig Sinn, bei einem 100kWh Akku wären das dann 400kW, warum nicht?
Ich bin mir sicher, an solchen Zellen wird gearbeitet. 1000km NEFZ-Reichweite 15 Minuten Schnellladezeit. Zukunftsmusik? ja, aber wie lange? 2020? 2030?
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Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

MineCooky
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AbRiNgOi hat geschrieben:Ich persönlich erwarte mir eine Steigerung bis 4C in der Zukunft, das wäre einfach gesagt eine Ladezeit von 15 Minuten, dann macht Elektromobilität erst richtig Sinn, bei einem 100kWh Akku wären das dann 400kW, warum nicht?
Ich bin mir sicher, an solchen Zellen wird gearbeitet. 1000km NEFZ-Reichweite 15 Minuten Schnellladezeit. Zukunftsmusik? ja, aber wie lange? 2020? 2030?
Genau so kam ich auf das Thema. War am überlegen wo wir denn stehen beim "1.000km Auto das in 5Min wieder voll ist". ;)

1.000km, ich denke das sollte mit 150kWh drin sein. Um die in 5min wieder an die 80% zu bringen braucht es 1,4mW. Bei 150kWh sind wir da bei 9,6C. Okay, das wird wohl nicht so schnell passieren, 5min sind aber auch ganz schön Stressig. Schleißlich hat man 1.000km hinter sich, da muss ich aber schnell was essen und das WC aufsuchen... Also 20min, da sind wir bei 2,4C. Das sollte schon heute machbar sein, sehr teuer aber machbar. Mal gucken wie sich die Akkupreise entwickeln. Denke das käme auch zuerst in LKW zum Einsatz... mal sehen

Aber um wieder auf das Thema zu kommen:
satmax hat geschrieben:Aus dem Modellbau, 1 C ist immer problemlos. Mehr beeinflusst de facto immer in irgend einer Weise die Lebensdauer, wenn möglicherweise auch nur minimal.
Kann man das so vergleichen? Kann es mir nicht vorstellen. Da ist keine Kühlung und kein BMS das dazwischen geht wenn irgendwas, ungünstiges passiert. Denke der Vergleicht hinkt so sehr wie der Vergleich von LapTop/Smartphone zum eauto.
berrx hat geschrieben:Die Frage würde mich auch interessieren. Wenn ich hier im Forum immer so lese wie hoch gepriesen doch der Ioniq mit seiner Ladeleistung wird. Bis zu 70KW und dann auch noch hohe Leistung bis weit in 90 % Bereich.
So mein bisheriges Verständnis:
Wenn zB ein Smart schon bei 80% langsam Leistung raus nimmt, dann weil er bis 100% nur noch ~3,5kWh über hat, die sind beim Schnellladen schneller drin als einem lieb ist. Schließlich will man ja unter keinen Umständen aus Versehen über die 100% schießen. Also immer weiter drosseln bis das Ladegeschwindigkeit und Akkufüllstand sich dann bei 100% und 0,0kW treffen. Wiederum der ionic hat 28kWh, bei 80% also noch ~5,6kWh Platz, der kann 'weiter' schnellladen bevor er Gefahr läuft aus Versehen überladen zu werden.

Oder macht man oben raus nicht nur langsamer weil mal unter keinen Umständen den Akku überladen will?
Hätte ich ein BMS das schnell und gut genug wäre das es in dem Moment in dem der Akku 100% hat reagieren könnte und sofort die Schnellladung abschalten würde, sodass sicher keine einzige Zelle überladen wäre. Würde ich dem Akku dann trotzdem auf Dauer schaden?

Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

Helfried
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MineCooky hat geschrieben:Oder macht man oben raus nicht nur langsamer weil mal unter keinen Umständen den Akku überladen will?
Nein. Es geht ausschließlich darum, dass die Ladeendspannung nicht überschritten wird.
Wenn man mit full speed lädt, würde diese Grenzspannung ja schon lange, bevor der Akku voll wird, überschritten werden. Deshalb muss die Ladeleistung sukzessive schon ab z.B. 80% runtergeregelt werden.

Warum das etwa beim Ioniq in Stufen (plötzlich fallend von 46kW auf 22 kW) statt smooth passiert, wissen die Götter.
Würde ich dem Akku dann trotzdem auf Dauer schaden?
Ja, ganz sicher.

Re: Ab wie viel C ist es denn Stress für den Akku?

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MineCooky hat geschrieben:Schließlich will man ja unter keinen Umständen aus Versehen über die 100% schießen. Also immer weiter drosseln
Nein, es wird aus einem anderen Grund gedrosselt, viel physikalischer:

1.) Es gibt eine Maximale Spannung pro Zelle die unter keinen Umständen überschritten werden darf, sonst fliegt Dir die Zelle um die Ohren
2.) Der Ladestrom ergibt sich aus Differenzspannung zwischen Ladestation und Akku, einfach mit ohmschen Gesetz I = U/R

Wenn Du also im Bereich der Schenllladung den Strom konstant hältst, kannst Du die maximale Ladegeschwindigkeit darstellen. Wenn dann aber zur Darstellung des maximalen Stromes die Spannung die oberste Schwelle überschreiten würde, muss man drosseln. Der Strom wird immer kleiner, weil die Spannungsüberhöhung immer kleiner wird. Am Ladeende, wenn die Zellspannung schon fast die maximale Zellspannung erreicht hat, ist die mögliche Spannungsüberhöhung nur mehr sehr vorsichtig möglich und da rinnt dann einfach sehr wenig in die Zelle.
ZOE Live Q210 6/2013 * AHK legal Typisiert 18.07.2017 * 40kWh Batterie 12.03.2019
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