Akkualterung

[E-Lion]

Ich habe mich in den letzten Wochen ausführlicher mit dem Problem Akkualterung beschäftigt. Nach Studium diverser Veröffentlichungen und Forumsbeiträge ergibt sich für mich folgendes Gesamtbild:

Wie sollte man einen Li-Ionen-Akku idealerweise behandeln:
- Lagerung bei 5°C und maximal 10% SoC
- Erwärmen auf 15°C unmittelbar vor dem Laden
- Laden unmittelbar vor der Fahrt mit höchstens 5 kW Ladeleistung bis auf den SoC Stand den man benötigt.
- Fahren ohne größere Leistungsspitzen durch "Vollstrom" oder starkes Rekuperieren (also eco-modus und Rekuperation D)
- Nach der Fahrt sofort wieder auf 5°C abkühlen und mit maximal 10% SoC wieder einlagern

Wenn man einen Li-Ionen-Akku auf diese Weise ideal behandelt, darf man nach 8 Jahren und 160.000 km einen SoH-Wert von ca. 96 % erhoffen.

Man wird es aber wohl nicht schaffen einen Li-Ionen-Akku immer ideal zu behandeln. Jede Abweichung vom Idealzustand führt zu erhöhter Akkualterung. Was sind nun die wesentlichsten Alterungsfaktoren:

Kalendarische Alterung (= bei der Lagerung):
Temperatur: optimal sind < 10°C, 10°C mehr bedeutet doppelte Alterung;
SoC: optimal sind < 20%, von 20% bis 60% doppelte Alterung, 60% bis 95% dreifache Alterung;
z.B.:
- bei 20% SoC und 10°C sinkt der SoH um ca. 3%/10a
- bei 20% SoC und 20°C sinkt der SoH um ca. 6%/10a
- bei 80% SoC und 20°C sinkt der SoH um ca. 18%/10a

Zyklische Alterung (= im Betrieb):
Kleine Ladehübe (< 20% SoC) im Bereich 20% bis 70% SoC sind optimal.
Wenn man einen dieser beiden Idealbereiche verläßt verdreifacht sich jeweils die Alterung.
15°C mehr Akkutemperatur beim Laden/Entladen bedeutet doppelte Alterung (die Akkukühlung müßte da aber einiges bringen).
Die Lade- bzw. Entladegeschwindigkeit wird durch das BMS in alterungsrelevanten Bereichen effektiv eingeschränkt und dürfte somit eine eher untergeordnete Rolle spielen.
z.B.:
- bei 10°C und optimalen Ladehüben sinkt der SoH um ca. 0,5%/100.000km
- bei 25°C und großen Ladehüben bis 70% SoC sinkt der SoH um ca. 3%/100.000km
- bei 25°C und großen Ladehüben bis 90% SoC sinkt der SoH um ca. 9%/100.000km

Worst Case (20.000 km/a)
Kalendarische Alterung: Winter 0,45%/a, Sommer (25°C Schnitt) 1,35%/a;
Zyklische Alterung: Winter 0,45%/a, Sommer 0,9%/a;
Summe: SoH-Verlust von 3,15%/a;

Wenn man einen Li-Ionen-Akku auf die oben beschriebene Weise dauerhaft sehr rücksichtslos behandelt, darf man nach 8 Jahren und 160.000 km einen SoH-Wert von ca. 75 % erwarten.

Die Schlußfolgerung für mich ist, dass ich, wenn ich nur 3 (relativ einfach umzusetzende) Grundregeln beachte, die Akkualterung (im Vergleich zum "Worst Case") bereits fast halbieren kann:

Maßnahme 1: Parken im Sommer im Schatten (eine nur durchschnittlich 2°C geringere Akkutemperatur im Sommer bringt ca. 0,40%/a mehr SoH)
Maßnahme 2: Die halben Ladungen nur auf 70% statt 90% SoC (das bringt ca. 0,45%/a mehr SoH)
Maßnahme 3: Die halben Standzeiten bei < 60% SoC (das bringt ca. 0,25%/a mehr SoH)

PS.:
- Alle oben angeführten Zahlenwerte sind Durchschnittwerte für verschiedene Li-Ionen-Akkutypen. Je nach Akkutyp ist die Alterung etwas unterschiedlich. Mir ist nicht bekannt, welcher Akkutyp von Stellantis verbaut wird.
- Ich habe mich hier nur mit einer Auswirkung der Akkualterung auseinandergesetzt (der Kapazitätsabnahme). Akkualterung führt auch zu einer Erhöhung des Innenwiderstandes des Li-Ionen-Akkus und damit zu eine Verringerung der maximalen Lade- bzw. Entladeleistung, zu einer Erhöhung der Lade- bzw. Entladeverluste, ...

[AndiH]

Oder ganz einfach:
- Vollladen nur dann wenn klar ist das das Fahrzeug bald wieder bewegt wird
- Schnellladen nur dann wenn es notwendig ist
Fertig.

[E-Lion]

Das stimmt natürlich und hilft vermutlich schon viel, wobei das Schnellladen keinen so großen Einfluß auf die Akkualterung haben dürfte.

Was mich schon sehr überrascht hat, ist die hohe Temperaturempfindlichkeit der Li-Ionen Akkus. Elektromobilität ist anscheinend mit der derzeitigen Akku-Technik eher für Norwegen als für Süditalien geeignet.

Ich habe übrigens auch meine Ladegewohnheiten für Handy, Laptop und co entsprechend angepaßt. Das Laden in kleinen Ladehüben im Bereich um 50% SoC läßt sich da in der Regel noch leichter realisieren. Ich hoffe, die Geräte danken es mir mit einer langen Lebensdauer.

[Helfried]

Elektromobilität ist anscheinend mit der derzeitigen Akku-Technik eher für Norwegen als für Süditalien geeignet.

Kommt drauf an... Fahren besser in Italien (niedriger Innenwiderstand), Parken besser in Norwegen (verlangsamte chemische Alterungs-Reaktionen).
Nur wenige Hersteller beherrschen diese Diskrepanz gut.

[E-Lion]

Wenn ich so darüber nachdenke, würde ich gerade sehr gerne 1% SoH für Parken in Italien oder Fahren in Norwegen opfern.

[Michael_Ohl]

Meine Kangoo ZE werden immer voll geladen und stehen dann bis zur Benutzung so rum. Sie werden immer nach jeder Fahrt voll geladen, egal ob 5km oder 80km gefahren wurde, manchmal mehr als 100km am Tag mit mehreren Ladungen. Natürlich parken die auch in der prallen Sonne und werden mit hohen Strömen belastet, bei 22kWh und einer Spitzenleistung des Motors von über 66kW an jeder Ampel gib Kante. Beide sind jetzt 9 Jahre alt. Der erste hat jetzt 118000km der andere 91000km runter. Der erste zeigte gestern 105km Reichweite der andere 95km Top Werte waren bei beiden 120km vor Jahren. Das ich schon Autos nach 13Jahren und 330000km.verkauft habe die noch richtig gut gefahren sind ist halt so, und kann mit Batterien die mehr Kapazität haben auch wieder erreicht werden. Der E-Expert hat ja jetzt mit 75kWh bei 100kW Motorleistung bessere Karten zumal nach Start ECO mit 80kW aktiviert ist. Mal sehen was in 9 Jahren ist

MfG
Michael

[env20040]

Greifen wir den e expert mit 75 kwh Bruttokapazität auf.
Da sind die meisten Ladevorgänge keine Voll übe, da nur 60, oder 65 kWh freigegeben sind.
Wie rechnet man dann dies theoretisch?
Und, fährt der Wagen leer, oder mit 3,4 Tonnen, was wohl den Betriebsstrom beeinflussen wird und am Ende auch ein Lebensdauerfaktor ist.
Ja, die Accus sind nicht auf ewige Leben zu konditionieren, allerdings, wie war das mit den Tesla's mit hunderttausenden km?
1)Schlummerladen ist und war schon immer Batterieschonend, wenn auch Ladeverluststeigernd
2) Schatten ist unter dem Fahrzeug meistens...
3) Besitzen viele Fahrzeuge ein Temperaturmamnagement, zumindest bei der Ladung
Und das wichtigste:
4) Idealbedingungen gibt es in Laboren, Bedienungsanleitungen, aber nie in der Praxis.
Hier kann man optimieren einwirken, ohne Frage.


VW macht ja gut vor, was herauskommt, wenn man einem Datenblatt zu sehr folgt, oder eben eine nicht so ganz ideale (Gel) Technik im Accu anwendet.
Winterverbräuche, fern der Praxis der Branche.

Allerdings, schon die Blei-Gel Batterie war ein deutscher alleinweg und endete am Ende im Konkurs/ Verkauf des Marktpushers.
Diesen Trend folgten Seinerzeit manche, welche dem deutschen Markt folgen wollten.
Heute ist es ein Nischenprodukt.


Nur, auch Verbrenner halten länger wenn diese nur warm gestartet werden, der Schmierfilm, die Passungen etc.
Trotzdem halten die Verbrennemotore meist 15 Jahre....

Zu Theoretisieren ist was feines.
Lithium ist nicht die Ideale Kfz Anwendung, nur, solange es nix besseres gibt, das Maß der Dinge.
UND, WIEDER MAL 20/80 Regel und c10 Ladung.
C10 ist dabei Kapazität/10 als Ladestrom definiert, was nicht in Kw geschieht, insbesondere da nun die 800 V Batterien Einzug halten.
Also, z. B 95 Ah/10 x 400V=3, 7 kW Ladeleistung im Schnitt.
Alles darüber ist schon, noch vertretbare, Bauteilstress.
Was eine 800V Batterie Sinnvoll macht.. Da tritt der Stress erst über 7, 4 kW bei 95 Ah (Amperestunden als Definition der Batterie Kapazität) ein.

Das betrifft nun eine 38 kWh Batterie Anlage.
Parallelgeschaltet, auf 75, 80,90,100,oder 110 kWh werden es dann eben7, 11,14 kW etc. Ladeleistung, etc. etc.

[wilhem]

Hallo,

ich finde diesen Thread sehr interessant.
Ich bin relativ neu (mein e-208 habe ich erst seit ein paar Tagen bekommen), daher versuche ich so viel wie möglich hier und da zu lesen.
Mir ist es auch gelegen, den Akku so lange wie möglich in einem guten Zustand zu pflegen.
Allerdings ist es mir nicht klar, was ihr mit Schnellladen meint.

Laut Betriebsanleitung (Seite 149) hat man folgende Möglichkeiten, um den Akku aufzuladen:

• Hausanschluss

• Schnellladung (Einphasenwechselstrom oder Drehstrom (AC))

• Schnellladen (Gleichstrom (DC))

So... wenn ich richtig verstanden habe, spricht man von Schnell-laden, wenn man mit AC oder DC lädt. Jedoch nicht, wenn man den Akku Zuhause mit dem mitgelieferten Ladegerät lädt...

So, wenn man - wie @AndiH gesagt hat - :

- Schnellladen nur dann wenn es notwendig ist

, dann sollte man möglichst über die haushaltsübliche Steckdose laden. Also... Wallboxen, Ladesäulen, usw. kommen nur in Frage, wenn es notwendig ist.
Ist es richtig?

Danke
Gruß

[AndiH]

Nein, für fast alle e-Autos gilt das Schnellladen=DC ist und AC langsam oder normal. Die einzige Ausnahme wären die älteren ZOE die AC bis 43kW können und einen kleinen Akku haben, allerdings haben die auch gar keinen DC Anschluss und AC Anschlüsse für 43kW werde auch eher weniger als mehr.

[c2j2]

Auch wenn ich keine Peugeot habe, sondern den Nissan Leaf, werfe ich meine meine praktische Erfahrung der SoH-Dauerbeobachtung des Autos seit Jan 2020 in den Raum, wenn hier schon über die Gründe für Alterung gesprochen wird:

- die Alterung ist im Sommer deutlich größer als im Winter (siehe Grafik)
- Garagenwagen (-> wenig Temperatur"extreme", meist 15-25°C),
- hauptsächlich Laden nur bis 80%, selten unter 20%
- relativ sanfte, vorausschauende Fahrweise (dennoch meist mit starkem Rekuperationsmodus gefahren, weil der normale viel zu wenig bremst, selbst für die "zahme" Fahrweise)
- Schnellladungen (meist im Urlaub) haben kaum sichtbare Auswirkung auf die SoH-Kurve

- der Leaf hat keine Akkukühlung, also war ich gelegentlich schon mal fast am Akku-Temperaturmaximum bei längeren Fahrten, aber das BMS hat das anscheinend nicht schlimm gefunden, siehe auch "Schnelladungen" (kommt zum gleichen Zeitpunkt: bei Langstreckenfahrten)
- der Leaf 2018 kann bei Schnelladungen maximal mit etwa 1C laden (Kapa 40 kWh, Ladleistung bis 45 kW), das wird im Allgemeinen als nicht schädlich betrachtet

Dennoch, kürzlich ist "irgendwas" passiert, was gleich den SoH mal 0,1% verringert hat, was man in der Grafik als Unstetigkeit sieht... Würde gern wissen was

Vielleicht Glück (bei der Qualitätsstreuung), vielleicht Ergebnis dieser Eckdaten: der Akku hat nun nach 3 Jahren und knapp 70.000 km noch 93.93% SoH und verliert seit Beginn der Messung ziemlich genau 1% SoH pro Jahr (!). Ganz am Anfang hatte ich keine Aufzeichnung, da war mal ein großer Verlust (oder er fing nicht bei 100% an).