Theorien und Studien zur Haltbarkeit von Akkus - Diskussionsthread

[Roller_Joe]

Ich gebs auf. Ich brauch keine Studie mir hätten schon "erlebte Fälle" gereicht aber du redest weiter von der Theorie. Der G30 und auch die Mxxx sind doch seit Jahren auf dem Markt. Wenn der Akku da durch das Serienmäßige Management bei Nutzung (von wenig bis viel) irgendwann probleme machen sollte, dann sollten wir das doch mittlerweile auch durch eingetretene Fälle belegen können - oder findest du nicht auch?

Wie viel das in der Praxis tatsächlich bringt, kann ich dir in 10 Jahren sagen. Bei meinen Smartphones merke dich durchaus einen Unterschied, seit ich es vermeide, über Nacht zu laden.

Das ganze wurde eh schon mehrmals durchgekaut, und ich hab auch schon gesagt dass ich jetzt nicht auf biegen und brechen eine Lösung brauche.

Ich bin einfach der Meinung, dass man theoretisch mit einer technisch simplen Lösung den persönlichen Komfort und die Lebensdauer des Rollers erhöhen könnte, und wollte dazu mal die Meinung von ein paar Experten hier hören.

OK, Das ist mal wirklich ein gut recherchierter Artikel. Eine Tabelle werden die meisten wohl überlesen, weil etwas Grundwissen dafür erforderlich ist.

Ja, die Batteryuniversity ist genial! Zu der Grafik: Ich glaube du willst darauf hinaus, dass es so gut wie keinen Unterschied macht, ob man bis 3.9 oder bis 4.1V ladet, oder? Bin mir nicht ganz sicher, ob man das bei der Grafik so herauslesen kann, es geht ja eigentlich darum, wie groß der Einfluss der Tiefe des Ladezyklus ist...

Ein bisschen weiter oben gibts eine Grafik, die glaub ich ziemlich genau auf unser hier diskutiertes Szenario fällt. Und ja, da muss ich dir recht geben. Bei den Zyklen die für uns realistisch sind, also vielleicht 500, tut sich vielleicht ein halber Prozentpunkt...

Was aber leider nicht getestet wird, ist wie problematisch dauerhaft hohe Spannungen für den Akku sind. Das lässt sich vielleicht noch irgendwo auftreiben. Wenn da auch so wenig Unterschied ist, lass ichs wirklich bleiben

Die BU schreibt aber trotzdem: "A laptop battery could be prolonged by lowering the charge voltage when connected to the AC grid. To make this feature user-friendly, a device should feature a “Long Life” mode that keeps the battery at 4.05V/cell and offers a SoC of about 80 percent. One hour before traveling, the user requests the “Full Capacity” mode to bring the charge to 4.20V/cell." Also so absurd ist meine Idee nicht...

 

[Speeed]

Ja, die Batteryuniversity ist genial! Zu der Grafik: Ich glaube du willst darauf hinaus, dass es so gut wie keinen Unterschied macht, ob man bis 3.9 oder bis 4.1V ladet, oder? Bin mir nicht ganz sicher, ob man das bei der Grafik so herauslesen kann, es geht ja eigentlich darum, wie groß der Einfluss der Tiefe des Ladezyklus ist...

Nein, falsch verstanden! Eigentlich hat diese Grafik sogar eine ganz andere Überschrift: Die Schädlichkeit die Zellkapazität komplett zu nutzen.

Die Grafik zeigt dann wie jeweils 20% und 41% aus unterschiedlich voll geladenen Zellen entnommen werden.

Die Werte stammen sogar aus unterschiedlichen Messreihen und nur die im grünen Kasten ist 100%ig genau.

Aber auch wenn man die Messwerte für 20%ige Entladung nur als Plausibilitätskontrolle aufzeigt, macht diese Grafik endgültig Schluss mit dem Mythos "es ist schädlich einen Akku voll zu laden"!

Allein der grüne Kasten hat für jede Kurve > 1200 Messwerte erfasst. Das Ergebnis ist also fundiert!

Zusammengefasst: es ist nicht egal, Vollladen ist gesünder als Teilladen!

 

[mhdot]

a device should feature a “Long Life” mode that keeps the battery at 4.05V/cell and offers a SoC of about 80 percent.

Und nichts anderes macht Xiaomi bei den 1S und Pro2 mit ihrem BMS, Ladeschluss liegt bei 4,05V und nach Balancen bei 4,03V und somit ist der Akku in seinem "Optimal-Feld" im Betrieb und die Lebensdauer erhöht. Also kein zusätzlicher Bedarf nach einer externen Lösung.

Das mit dem Innenwiederstand ist tatsächlich nicht zu vernachlässigen, allerdings verändert der sich über die Zeit auch durch das Entladeverhalten. Stärker dauerhaft belastete Zellen altern schneller und der Innenwiderstand steigt schneller, unabhängig von der Zyklenanzahl. Wenn ich die Grafik richtig lese Speeed wird dies zusätzlich noch verstärkt wenn die Spannung bei Beginn der Entladung geringer ist... Was dann die Empfehlung belegt einen gelagerten Akku grundsätzlich erst voll zu laden bevor man ihn in Betrieb nimmt, auch wenn er noch 70% Ladung aufweist.

Grüße!

 

[Roller_Joe]

Nein, falsch verstanden! Eigentlich hat diese Grafik sogar eine ganz andere Überschrift: Die Schädlichkeit die Zellkapazität komplett zu nutzen.

Die Grafik zeigt dann wie jeweils 20% und 41% aus unterschiedlich voll geladenen Zellen entnommen werden.

Die Werte stammen sogar aus unterschiedlichen Messreihen und nur die im grünen Kasten ist 100%ig genau.

Aber auch wenn man die Messwerte für 20%ige Entladung nur als Plausibilitätskontrolle aufzeigt, macht diese Grafik endgültig Schluss mit dem Mythos "es ist schädlich einen Akku voll zu laden"!

Allein der grüne Kasten hat für jede Kurve > 1200 Messwerte erfasst. Das Ergebnis ist also fundiert!

Zusammengefasst: es ist nicht egal, Vollladen ist gesünder als Teilladen!

Ich verstehe immer noch nicht, worauf du hinaus willst. Die Grafik erklärt, dass ein tieferer Entladezyklus den internen Widerstand erhöht. Aber dass eine höhere Spannung besser für den Akku ist (volladen ist besser als teilladen) kann ich hier bei Bestem willen nicht herauslesen.

Und nichts anderes macht Xiaomi bei den 1S und Pro2 mit ihrem BMS, Ladeschluss liegt bei 4,05V und nach Balancen bei 4,03V und somit ist der Akku in seinem "Optimal-Feld" im Betrieb und die Lebensdauer erhöht. Also kein zusätzlicher Bedarf nach einer externen Lösung.

Das mit dem Innenwiederstand ist tatsächlich nicht zu vernachlässigen, allerdings verändert der sich über die Zeit auch durch das Entladeverhalten. Stärker dauerhaft belastete Zellen altern schneller und der Innenwiderstand steigt schneller, unabhängig von der Zyklenanzahl. Wenn ich die Grafik richtig lese Speeed wird dies zusätzlich noch verstärkt wenn die Spannung bei Beginn der Entladung geringer ist... Was dann die Empfehlung belegt einen gelagerten Akku grundsätzlich erst voll zu laden bevor man ihn in Betrieb nimmt, auch wenn er noch 70% Ladung aufweist.

Grüße!

Das ist ein ziemlich guter Punkt, stimmt. Danke.

 

[michi_gecko]

Was zum F bin ich hier wieder lesend? Quatsch... LED-Treiber, treiben LEDs an und sollten genau dafür verwendet werden.

Netzteil = Schaltet nicht ab, wenn Verbrauch = 0
Ladegerät = Schaltet ab, wenn Verbrauch = 0


Ja schön das du das würdest, ist aber nicht der Fall... Wie oft noch?

Bitte CC-CV alle mal Googlen, danke.

Ich gebe da keine explizite Empfehlung ab.

Es ist irgendwo ein Kompromiss zwischen:
- Kosten
- Leistung
- Billiges China Ladegerät, wo man nicht so genau weiß, was es wirklich tut.
- LED Treiber, wo man weiß was der tut.

Für mich passt das so.
Die Reihe der MW Treiber verhält sich prinzipiell sehr ähnlich wie ein CCCV Gerät.

Für das Balancing wiederum ist es nicht hilfreich wenn das Ladegerät abgeschaltet. Zumindest bei den "einfachen" BMSen

Tante Edit:
technische Specs des MW LED-Treibers - der tut genau das, was das Ladegerät auch tut, bis auf das "abschalten". Und da bezweifle ich, daß das die billigen Ladegeräte tatsächlich tun.

 

[Speeed]

Ich verstehe immer noch nicht, worauf du hinaus willst. Die Grafik erklärt, dass ein tieferer Entladezyklus den internen Widerstand erhöht. Aber dass eine höhere Spannung besser für den Akku ist (volladen ist besser als teilladen) kann ich hier bei Bestem willen nicht herauslesen.

grundsätzlich lässt sich als Beispiel über zwei Verläufe (orange Dreieck und grau Dreieck) belegen, wie sich bei der Entnahme (cycle Depth) von 41%, angefangen von jeweils 4,1V und 3,9V, der Innenwiderstand bei der Ladeendspannung von 3,9V (also 0,2V geringer als 4,1V!) einen ungünstigeren Verlauf hat.

Hab mich mal selbst zitiert.

der grüne Kasten hat für jede Kurve > 1200 Messwerte erfasst. Das Ergebnis ist also fundiert!

Im grünen Kasten sind drei Messreihen: eine mit 61% und zwei mit jeweils 41% Energientnahme.

Schwarz ignorieren wir.

Grau: der Akku wurde vor Entnahme immer bis 3.9V geladen. Orange: der Akku wurde bis 4,1V geladen. Danach (oder davor?) wurde die Zelle auf Innenwiderstand geprüft.

Das wurde jeweils mehr als 1200 Mal wiederholt und als Verlauf des Innenwiderstandes eingetragen.

Bei grau steigt der Innenwiderstand stärker als bei orange. Hoher Innenwiderstand=Zelle altert.

Durchgeführt wurde das an der TU München. Also gehe ich davon aus, dass die wissen, wie man Messreihen erfasst!

Wie bewertest Du das?

 

[Roller_Joe]

Hab mich mal selbst zitiert.


Im grünen Kasten sind drei Messreihen: eine mit 61% und zwei mit jeweils 41% Energientnahme.

Schwarz ignorieren wir.

Grau: der Akku wurde vor Entnahme immer bis 3.9V geladen. Orange: der Akku wurde bis 4,1V geladen. Danach (oder davor?) wurde die Zelle auf Innenwiderstand geprüft.

Das wurde jeweils mehr als 1200 Mal wiederholt und als Verlauf des Innenwiderstandes eingetragen.

Bei grau steigt der Innenwiderstand stärker als bei orange. Hoher Innenwiderstand=Zelle altert.

Durchgeführt wurde das an der TU München. Also gehte ich davon aus, dass die wissen, wie man Messreihen erfasst!

Wie bewertest Du das?

Okay! Ja verstehe dein Argument. Hier schauts tatsächlich so aus, wie du gesagt hast. Trotzdem gehts in der Grafik um die Tiefe des Zyklus und nicht um den Einfluss der Endladespannung.

Ich meine, du liest hier etwas heraus, was so von den Autoren nicht gemeint war, und es widerspricht dem Artikel auch in mehreren anderen Teilen, zB eben auch in der Grafik die ich weiter oben gepostet habe, oder auch hier im selben Artikel:

Most Li-ions charge to 4.20V/cell, and every reduction in peak charge voltage of 0.10V/cell is said to double the cycle life. For example, a lithium-ion cell charged to 4.20V/cell typically delivers 300–500 cycles. If charged to only 4.10V/cell, the life can be prolonged to 600–1,000 cycles; 4.0V/cell should deliver 1,200–2,000 and 3.90V/cell should provide 2,400–4,000 cycles.

Das passt nicht zusammen. Dein Argument ist aber natürlich valide, man müsste hier weiter graben um den Grund zu finden, warum sich das widerspricht.

Ich gebe aber gerne zu, dass ich den Einfluss unterschätzt habe, den der Ladestand auf die Batterielebensdauer hat, insbesondere wenn's ein ordentliches BMS gibt, was bei den Xiaomis ja offensichtlich der Fall ist, und bei den relativ geringen zyklenzahlen, die wir haben. (500 Zyklen bei konservativen 20km/Zyklus wären immer noch 10.000km)

Ich habe im selben Artikel übrigens auch ein paar Zahlen gefunden, dazu wie problematisch das länger mit vollem Akku stehen lassen ist. Das ist jetzt gar nicht ohne, wobei man natürlich dazusagen muss dass, dass wieder die Xiaomi BMS nicht auf 100%SoC ladet, sondern wesentlich weniger, wie eh schon vorher besprochen. Dadurch dürfte auch das kein wahnsinnig großes Problem sein.



Nachdem es aber offensichtlich sowieso keine einfache Lösung für das Problem geben sollte, (Der Tipp mit den Dioden ist super, aber da müsste ich mich auch erst wieder einlesen) werde ich die Idee wohl fürs erste verwerfen.

Habe aber auf jeden Fall was gelernt, danke euch allen für die Ideen.

 

[Gast]

Nimm einfach weniger und programmiere dein BMS doch wie du es möchtest

 

[Speeed]

Ich meine, du liest hier etwas heraus, was so von den Autoren nicht gemeint war, und es widerspricht dem Artikel auch in mehreren anderen Teilen, zB eben auch in der Grafik die ich weiter oben gepostet habe, oder auch hier im selben Artikel:

Ja, da gebe ich Dir recht: die widersprechen sich. Die Grafik ist ja auch nicht von denen.

In der Grafik ist ja auch zusätzlich der Widerstandsverlauf für 21% Entladung bei unterschiedlichen Ladeendspannungen aufgetragen.

Ich habe den nur nicht mit einer 100% Sicherheit "bewertet", weil dort nicht Einzelzellen sondern ein 10S Akku mit reiner DC Widerstandsmessung getestet wurde.

Die Wechselstrommethode für Einzelzellen bei 1 KHz ist halt genauer und Standard.

Die sind Werte also nicht 1:1 vergleichbar aber tendenziell zu bewerten. Und jetzt kommst Du und sagst "ich lese da aus dem Ergebnis von knapp 6000 Messwerten irgendwas raus", was Dir nicht gefällt, weil Du es nicht verstehst?

Most Li-ions charge to 4.20V/cell, and every reduction in peak charge voltage of 0.10V/cell is said to double the cycle life. For example, a lithium-ion cell charged to 4.20V/cell typically delivers 300–500 cycles. If charged to only 4.10V/cell, the life can be prolonged to 600–1,000 cycles; 4.0V/cell should deliver 1,200–2,000 and 3.90V/cell should provide 2,400–4,000 cycles.

So etwas ist Bullshit! Es ist einfach nur eine inhaltlose Aussage, weil sie jeden Beweis schuldig bleibt. Die Akkuentwicklung steht nicht still und es gibt für jeden Anwendungszweck maßgeschneiderte Zellen.

Nachdem es aber offensichtlich sowieso keine einfache Lösung für das Problem geben sollte, (Der Tipp mit den Dioden ist super, aber da müsste ich mich auch erst wieder einlesen) werde ich die Idee wohl fürs erste verwerfen.

Das hast Du schon wieder falsch verstanden. Die Idee ist simpel, stammt aber nicht von mir. Das hat aber nichts mit der Lösung des Problems zu tun.

Dein Problem existiert nicht, so einfach ist das. Das beweist die TU München wissenschaftlich.

Der Grund warum z.B. so wenig G30 Akkus ausfallen, liegt nicht in der Qualität begründet, sondern weil das ein fetter 6P Akku ist, der vergleichsweise selten komplett leergefahren wird. Die Zellen werden dadurch gut behandelt.

So einfach sind manchmal die Zusammenhänge.

 

[Tracy711]

Einfach ist ja relativ. Die Studie zeigt ja recht deutlich, dass die Zusammenhänge schon etwas komplexer sind und es neben Spannung und Strom noch ein paar weitere DInge die Einfluss haben könnten.

Aber wie bei vielem bekommt man solche Zusammenhänge ohne das nötige Backgroundwissen nur schwer interpretiert. Natürlich kann man da irgendwas herauslesen und sich zusammendichten - ob das richtig ist sei dann mal dahingestellt.

DAs ist die große Gefahr der Datenanalyse. Zumal man von vornherein schon komplett Wertfrei an so eine Fragestellung herangehen muss. Wer Ergebnisse sucht die seine Sicht bestätigen handelt ja schon falsch.