Frage von Helftmir2, 38

Warum wird der Lithium-Ionen-Akku nur auf 20% entladen?

Kann mir jemand sagen warum beim Elektroauto der Akku nur auf 20% seiner Kapazität entladen wird. Bitte nicht so Antworten wie google doch, da hab ich nämlich nichts gefunden und auch nicht weil die Lebensdauer länger ist. Erklärung bitte :D

Danke im Voraus

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von IronofDesert, Community-Experte für Akku, 15

Hallo Helftmir2

ich versuche es recht einfach zu erklären. Solltest du es detailierter benötigen antworte einfach auf diese Antwort.

In den letzten 20% sind die Spannung des Akku recht schnell auf seine Entladeschlussspannung (der Punkt an dem er als leer gilt).

Während diesem Einbruch steigt die Temperatur der Batterie stark an. Und Temperatur ist etwas das sich stark auf die Lebensdauer auswirkt.

Wenn man also diese 20% nicht nutzt verliehrt man zwar verfügbare Kapazität, erreicht aber durch die geringere Belastung eine längere Lebensdauer.

Gruß

Antwort
von Pauli010, 12

Hallo, @cannelloni hat dies deutlich und richtig beschrieben. Fast alle E-Auto-Besserwisser und Reichweiten-Freaks faseln von hohen und höheren Reichweiten, denn man 'kann ja noch mehr reinladen, damit man weiter kommt', so in etwa, man schüttet in einen 50l-Tank 60 oder 65 l rein (ginge mit Reservekanister). Mit einem Toyota-Hybrid kann man 'nur' 4 km weit elektrisch kommen, das jedoch wegen der Kapazitätsausnutzung von 50% bis 30%. Da bleibt die Spannungs-Entladungs-Kennlinie absolut waagrecht und deswegen wagt Toyota die Aussage, dieser Akku hält das Autoleben lang. Die chemisch-physikalischen Prozesse während des Zykelns verändern Struktur und Volumen des Akkus, dazu kommen Temperatur-Derating und Belastungs-Komponenten. Worst case: Ausgefrorener Laternenparker muss eine große Steigung bewältigen (maximaler Entnahmestrom). Was weiterhin die Lebensdauer der Akkus senkt, die Zellen 'töten' kann, ist Power-Laden. Langsames Laden (über Nacht) ist hocheffektiv für Kapazitätsausnutzung und Lebensdauer, da die internen Prozesse so ablaufen, wie von der Entwicklung vorgesehen. Betrachtet man den häufigst gebrauchten BleiSäure-Akku: je höher der Ladestrom, desto mehr sprudelt die Schwefelsäure und es wird Bleipulver aus den Platten herausgerissen und landet als Bleisumpf am Boden. Übertreibt man dies, verbiegen sich sogar die Platten. Also - derzeit - Schnellladen wie Benzin-Tanken innerhalb von 5 Minuten ist Gaukelei. Allein schon die dabei entstehende Temperaturerhöhung ist gefährlich. Die Entwicklung von Akku-Elementen ohne diese Nachteile, oder mit stark verminderten Defiziten, ist die Zukunftsaufgabe. Viele forschen, und die AkkuTechnik ist nun über 100 Jahre alt - quo vadis? Jedenfalls kostet Entwicklung Geld und die Herstellung wird auch nicht billig sein. Next Problem ist Beschaffung von Rohstoffen, recyclen. Parallele: Kat. Wurde auch gepusht, jetzt hält er lebenslang und beim Verschrotten wird das Platin herausgelöst. Gruß

Antwort
von cannelloni, 23
Entladung
Die Spannung des Lithiumionen-Akkus sinkt während der Entladung
zunächst recht schnell von der erreichten Ladeschlussspannung auf die
Nennspannung (ca. 3,6 bis 3,7 V) ab, sinkt dann aber während eines
langen Zeitraums kaum weiter ab. Erst kurz vor der vollständigen
Entladung beginnt die Zellenspannung wieder stark zu sinken. [36]
Die Entladeschlussspannung beträgt je nach Zellentyp um die 2,5 V;
diese darf nicht unterschritten werden, sonst wird die Zelle durch
irreversible chemische Vorgänge zerstört. Viele Elektronikgeräte
schalten aber schon bei deutlich höheren Spannungen, z. B. 3,0 V, ab.
Es ist empfehlenswert, Li-Ionen-Akkus „flach“ zu (ent-)laden, da
sich deren Lebensdauer so verlängert. Wenn ein Li-Ionen-Akku immer von
100 % Ladezustand auf 0 % entladen wird, bevor er wieder geladen wird,
erreicht er nur die minimale Zyklenzahl. Besser ist es, je nach Typ,
z. B. 70 % Entladetiefe anzuwenden. Dies bedeutet, dass der Akku noch
30 % Restkapazität enthält, wenn er wieder geladen wird. Einige
Hersteller geben die Zyklenlebensdauer in Abhängigkeit vom Entladungsgrad an. [37]
Generell gilt, dass hohe Entladeströme sowohl die Nennkapazität
eines Akkus senken, da dank des höheren Spannungsabfalls am
Innenwiderstand die Entladeschlussspannung früher erreicht wird, als
auch die Zyklenzahl aufgrund der höheren mechanischen und thermischen
Belastung reduzieren. In früheren Veröffentlichungen wird noch auf einen
optimalen Entladestrom von 0,2 C (das heißt einem Entladestrom in Höhe
von einem Fünftel des Nominalwerts der Nennkapazität in Ah) hingewiesen.
Bei einem Akku mit einer Kapazität von 5 Ah wären dies 1 A. [38]

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