Doch „Memory-Effect“ bei E-Auto-Batterien möglich?

[dkt]

Forscher des Paul Scherrer Instituts (PSI) und vom Toyota-Forschungslabor haben, trotz aller gegenteiligen Erklärungen, doch in einem Experiment einen „Memory-Effekt“ nachgewiesen.

Und der kommt so zustande:

Der Akku wurde bis zu 50% geladen und dann der Ladevorgang abgebrochen. Im nächsten Zyklus kam es dann zu einem „Memory-Effekt“ (Überspannung) an genau der Stelle, an der der vorherige Ladevorgang abgebrochen wurde.

Den Grund dafür fanden die Forscher auch.

Zitat:

Woher dieser Effekt kommt, lässt sich bei einer genaueren Betrachtung der beteiligten Teilchen sagen. Ihr chemisches Potenzial beim Laden steigt zunächst stetig, indem sie Lithiumionen abgeben. Haben sie einmal die Barriere des chemischen Potenzials erreicht, geben die Teilchen sehr rasch die verbleibenden Lithiumionen ab und sind dann komplett geladen.

Die Teilchen überschreiten aber nicht alle gleichzeitig die Barriere, sondern eins nach dem anderen. Nach partieller Ladung bleiben also einige Teilchen vor der Barriere zurück. Diese Teilchen "rutschen dann den Hang herab", wie es die Wissenschaftler beschreiben, um das thermodynamische Gleichgewicht wiederherzustellen. Nun ist eine Aufspaltung der Teilchen in Lithium-reich und Lithium-arm etabliert.

Diese Aufspaltung bleibt auch bestehen, nachdem die Batterie komplett entladen wird. Beim nächsten Ladezyklus wird erst die Gruppe der Lithium-ärmeren Teilchen über die Barriere gebracht. Um auch die zweite Gruppe der Lithium-reicheren Teilchen über die Barriere zu befördern, muss zusätzliche Arbeit geleistet werden. Dies drückt sich in einer Überspannung aus, die das Kennzeichen des Memory-Effektes bildet.

Zitat Ende

Quelle:

http://winfuture.de/news,75572.html

Die Forscher betonen, dass es sich hierbei um einen kleinen Effekt handelt, der aber im Falle der Elektroautospeicher, trotzdem „größere Folgen“ haben kann.

[bm3]

Hallo dkt,

das wurde auch schon in anderen Foren vor einigen Wochen kommentiert. Gemeinsamer Konsenz war dabei dass der nachgewiesene Effekt derart gering zu sein scheint dass ihm im täglichen E-Auto-Betrieb keinerlei Relevanz beigemessen werden muss.

Viele Grüße:

Klaus

[dkt]

Hallo Klaus,

der Grund für meine Recherchen in Sachen Batterie ist, dass ich in der Batterieentwicklung den Schlüssel für den massiven Durchbruch der E-Autos sehe. Ich stehe ebenfalls vor meiner Entscheidung für den Kauf. Als alter Mann, wird es wohl der letzte Neuwagenkauf sein und da spielt die Batterie eine große Rolle.

Doch nun zum Thema. Was mich bei dieser Information aufhorchen lies, ist der Zusammenhang zwischen Teilladevorgang und dem Spalten in zwei Klassen (Li-Ionen-reich und -arm). Für das tägliche Leben mit dem E-Auto könnte das bedeuten, dass darauf geachtet werden müsste, dass wir es nicht routinemäßig mit Teilladevorgängen "füttern", sondern soweit wie möglich "volltanken". Natürlich wird das jeder auch so handhaben wollen, aber mit dieser Studie haben wir dafür ein Motiv mehr neben der Reichweitenreserve.

Viele Grüße

Dieter

PS: Kannst Du mir die Links solcher Foren posten, denn das würde mich im Detail interessieren?

[bm3]

Hallo Dieter,

leider habe ich da kein Links abgespeichert, wurde bei mir schon geistig wegen mangelnder Relevanz abgehakt.
Auch für Lithium-Akkus sind viele Teilladungen (so oft nachladen wie möglich) bezüglich Lebenserwartung (Zyklen) deutlich besser. Jede tiefe Entladung verkürzt die Lebensdauer !
Ich praktiziere dass sowohl mit Lithium-Akkus jetzt seit über einem Jahr als auch schon länger mit NimH- und Bleiakkus so.
Ich lade nach so oft ich kann.
Meine Erfahrungen sind bisher bestens damit. Beim Twizy konnte durch dieses "Verhalten" kein durch mich irgendwie nachvollziehbarer Einfluss auf die Reichweite festgestellt werden.
Ich möchte ausdrücklich davor warnen hier E-Autofahrer mit derartigen Aussagen zum Ladeverhalten auf die "falsche Spur" zu führen nur aufgrund solcher Meldungen.

Viele Grüße:

Klaus

[molab]

Hier ein Link zu einem Thread mit weiteren Nachweisen: http://26373.foren.mysnip.de/read.php?567,369287. Der letzte Beitrag darin bringt es schön auf den Punkt.
Kurz: Eine eher dem wissenschaftlichen Veröffentlichungswahn als praktischer Relevanz geschuldete Meldung.

[dkt]

Hallo Klaus, hallo molab,

vielen Dank für Eure beiden Hinweise, habe mich da durchgearbeitet. Also keine Relevanz (zu kleiner Effekt, der zumal noch nach Wartezeiten verschwindet, nach der Quelle, http://www.golem.de/news/paul-scherrer- ... 716-2.html ), bzw. so oft wie möglich vollladen und nicht tiefentladen.

Nochmals vielen Dank und Grüße

Dieter

[agentsmith1612]

Zitat:
Woher dieser Effekt kommt, lässt sich bei einer genaueren Betrachtung der beteiligten Teilchen sagen. Ihr chemisches Potenzial beim Laden steigt zunächst stetig, indem sie Lithiumionen abgeben.

Sorry, dkt du kannst nichts dafür, aber das ist so wie es dort steht totaler Unsinn.
da steht beteiligte Teilchen, deren Potenzial beim Laden stetig steigt in dem sie Lithiumionen abgegeben.

In allen News die dazu hier stehen wird immer von Teilchen geredet. Es wäre mal sinnvoll gewesen konkret zu bleiben, dass wir nämlich hier von der Kathode reden die aus LiCoO2 oder anderen Materialien besteht. Wobei ich nach 3 maligem Lesen noch immer nicht verstanden habe ob immer die selbe Sache mit Teilchen gemeint ist.

Die Beschreibungen dazu zumindest die von Winfuture sind mehr als ungenau, original Quelle wird aber auch bei Golem nicht genannt.

Ich werde die Woche mal sehen was sich dazu finden lässt und hoffentlich auch ein paar Grafiken dazu finden, denn nur mit Text ist das ziemlich schwierig das nachzuvollziehen was dort passiert, erst recht wenn überall Teilchen steht.

Nichts gegen euch hier, ihr könnt ja auch nur das lesen und posten, was ihr gefunden habt, aber wissenschaftlich ist das so nicht, damit meinte ich aber die News Meldungen nicht eure Posts.

Hier ein Link zu einem Thread mit weiteren Nachweisen: http://26373.foren.mysnip.de/read.php?567,369287. Der letzte Beitrag darin bringt es schön auf den Punkt.
Kurz: Eine eher dem wissenschaftlichen Veröffentlichungswahn als praktischer Relevanz geschuldete Meldung.

Wenn dem so ist, wie der Post in dem Forum verlauten lässt, dann hat es für den Akku keine Relevanz, da der Effekt mehr oder weniger nur temporärer Natur ist und durch vollladen (bei ein ganz klein wenig mehr Strom) eigentlich wieder weg ist.
Aber ich werde nochmal versuchen das zu durchdringen und hier dann auch ein wenig besser zu erläutern.

[Kelomat]

Sollte der Effekt bei der nächsten Vollladung wieder verschwinden ist er mir wurst! Auch wenn die nächste Volladung dann 10min. länger dauert....

Ich bin aber trotzdem gespannt was da noch herauskommt

[xado1]

mein Luis 4 u hat keine rekuperation,d.h. es müsste sich positiv auf die lebensdauer und kapazität des akkus auswirken,fahre den akku meist bis auf 50% runter(das sind so um die 110km)und lade dann nach.
was mir aber sorgen macht ist folgendes:
als ich de luis bekam,lud er immer nur bis 97%,seit 3 wochen lädt er aber bis 103 %.
was kann die ursache dafür sein?habe jetzt bei genau 100% schon 10 km gefahren,was sich positiv auf die gesamtreichweite auswirkt(230km),aber ich denke 103% können doch für den akku nicht gesund sein,oder??

[molab]

Weshalb sollte die Reku einen negativen Einfluss auf die Batterielebensdauer haben?
Zu Deinem Problem: Finde bitte mal raus, wie viel der in Deinem Auto verbauten Kapazität tatsächlich genutzt wird. Die 103% kann man erst beurteilen, wenn man weiß, worauf sich die 100% eigentlich beziehen. Wenn bei Deinem Auto die Batterie vom BMS gewollt z.B. immer nur zu 85% vollgeladen wird und er dabei dann natürlich 100% (100% der freigeschalteten Kapazität) zeigt ist das etwas anderes und weniger kritisch, als wenn die Batterie zu 103% der verbauten Kapazität vollgeladen wird.
Man sollte diese Batterien nie zu 100% der verbauten Kapazität voll laden - und die BMS zumindest der neueren Serienautos verhindern das auch, die gehen immer nur auf echte 80-90%, wenn sie dem Fahrer 100% zeigen.
Gilt übrigens für alle LiIon-Akkus und ist der Grund, weshalb Laptopakkus meist nicht lange halten: Die werden tatsächlich zu 100% geladen und altern entsprechend schneller. Für Thinkpads gibt es ein Tool, dass zur Schonung der Batterie diese immer nur bis 80% lädt. Die Batteriemanagementsysteme in Autos sollten das inzwischen alle automatisch machen - ob der Luis das auch so macht, weiß ich nicht - das müsstest Du bitte herausfinden.

Nochmal klarstellend: Die 100%-Anzeige im Auto sagt nicht unbedingt, dass die Batterie technisch zu 100% geladen ist. Sie sagt nur, dass die freigeschaltete Kapazität der Batterie vollständig geladen ist. Ein Problem mit der Haltbarkeit kann es geben, wenn sich verbaute und freigeschaltete Kapazität entsprechen, denn dann wird in verschleißfördernde Bereiche der Batterie hineingeladen.