Lebensdauer von Lithium-Ionen Akkus um 50% erhöhen

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BIOS-Overclocker(in)
Es sind so viele kleine Entwicklungsschritte, die die Kapazität der Akkus immer weiter steigern werden. Dieser Ansatz hier z.B. klingt phantastisch. Die Erstladung in der Fabik muss mit unüblich hoher Belastung erfolgen, das ändert die Zellchemie nachhaltig und reduziert die Alterung.

Wie immer bemerkt man, dass die Akku-Technik noch ziemlich in den Kinderschuhen steckt, viele Dinge noch nicht umfassend und stimmig beschrieben sind und wir auch in Zukunft mit weiteren Signifikanten Kapazitätssteigerungen rechnen können.

Ums wichtiger ist es, dass wir endlich innerhalb der EU großflächig in Forschung und Produktion einsteigen. Wie seht ihr das? Sind wir mit den Akkues am Ende oder passiert da noch richtig viel?

 
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Richtig, denn die ist in Deutschland nun mal genormt und ist immer um die 240 Volt aus der Steckdose! :D

Das was viel mehr Akkustress vermeidet, ist die Regelung über die Stromaufnahme. Ein Akku was ständig schnell geladen wird wird um Einiges schneller altern ... :nicken:
 
Das was viel mehr Akkustress vermeidet, ist die Regelung über die Stromaufnahme. Ein Akku was ständig schnell geladen wird wird um Einiges schneller altern ... :nicken:
Da gibt es andere Studien zu. Beim "Akkudoctor" findet man dazu viel. Wenn ich mich recht entsinne war ein Test, inwieweit die Maximalladung relevant für die Haltbarkeit ist. Und in der Studie, in finde sie gerade nicht, zeigte sich, dass Lithium-Ionen Akkus, die nur zu maximal 70% geladen werden, eine deutlich höhere Lebensdauer haben. Dazu müsste man natürlich wissen, was Akkuhersteller als maximale Ladeendspannung vorgeben. Die wenigesten gehen auch 100%.

Insgesamt sehe ich in dem ganzen Thema noch sehr viel Optimierungspotential.
 
Wenn ich mich recht entsinne war ein Test, inwieweit die Maximalladung relevant für die Haltbarkeit ist. Und in der Studie, in finde sie gerade nicht, zeigte sich, dass Lithium-Ionen Akkus, die nur zu maximal 70% geladen werden, eine deutlich höhere Lebensdauer haben.
Da hat sich mal jemand die Arbeit gemacht und verschiedene Studienergebnisse in einen "Rechner" zusammenprogrammiert:

Und ja, der SoC (also maximaler Füllstand) hat den größten Einfluss.


Dass eine höhere Initialladung derartigen Einfluss hat und auch noch entgegengesetzt der vorherrschenden meinung ist aber interessant - am interessantesten finde ich persönlich, dass wir nach so vielen Jahren Li-Ion Akkutechnikentwicklung und Nutzung solche fast schon Basics nicht wissen bzw. noch nicht getestet haben.
Hat wirklich keiner der großen Batterieproduzenten jemals ausprobiert, welche Effekte eine irgendwie veränderte Initialladung (mehr, weniger, schneller, langsamer, heißer, kälter, stetig, gepulst - whatever) hat? Das sind doch Spitzenthemen für Horden an Werksstudenten zu verschleißen und Informationen wo man mit recht wenig Forschungsaufwand Rieseneffekte gewinnen könnte? :ka:
 
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Was haben die jetzt getestet? Li-Ion als Oberbegriff, oder wirklich die veralteten Dinger?
Li-Mn und LiFEPo4 verhalten sich sowiesochemisch anders.
Die Details sind für mich hinter einer Paywall verborgen, kann ich nicht nachlesen.
Ohne Peer Review ist sowieso jede Studie mit Vorsicht zu geniessen.

Fazit: praktischer Nutzen für Endverbraucher: 0,0
 
.... Dass eine höhere Initialladung derartigen Einfluss hat und auch noch entgegengesetzt der vorherrschenden meinung ist aber interessant - am interessantesten finde ich persönlich, dass wir nach so vielen Jahren Li-Ion Akkutechnikentwicklung und Nutzung solche fast schon Basics nicht wissen bzw. noch nicht getestet haben. ....
Danke für den Link, ja, genau, das Ding hatte ich mal gelesen. Und dass die "Initiale Stoßladung", um dafür einen Begriff zu finden, einen solchen Einfluss auf die Lebensdauer hat, zeigt ja gerade, wieviel noch optimiert werden. Da ist soviel noch nicht gemacht worden.
Fazit: praktischer Nutzen für Endverbraucher: 0,0
Doch, doch, wir als Endverbraucher bekommen hoffentlich bald Akkus, die von vorherein sinnvoll "konditioniert" wurden. Wenn ich z.B. meinen Fahrrad-Boschakku von 2012 bewerte, dann garantieren die lächerliche 500 Ladezyklen. Der erste Akku ist jetzt nach 12 Jahren und tendenziell 2000 Zyklen ausgestiegen, aber wenn die in Zukunft länger halten, ist das schon eine gute Sache. Ich hab mir bisher wenig Gedanken dazu gemacht, weil ich einfach dachte, dass das Ladegerät das schon macht. Das war die ersten Jahre immer über Nacht am Landegerät. Das mache ich mit den beiden neues Akkus auch anders.
 
der ganze Akku-scheiss ist so lächerlich.

Als ich mein E-Auto gekauft habe, wurde es mir mit 400km wltp verkauft (schafft er tatsächlich auch).

Der Händler sagte mir dann: Akkustand immer schön zwischen 20-80% halten - nicht mehr und nicht weniger!
Darauf entgegnete ich dann: Also muss ich 40% von der wltp reichweite von 400km abziehen und habe erfektiv nur knappe 230km reichweite?
Der wusste der garnicht was er sagen sollte.

Fazit: mein E-Auto hängt die Woche 4 mal an meiner wallbox, den Akku fahre ich auf mindestens 5% oder weniger runter und ich lasse das Auto immer auf 100% laden. Ist mir völlig Wumpe. Der Akku wird richtig schön runter geranzt - dann geht er hoffentlich auch noch innerhalb der 5 jahre Akku/Leistungsgarantie kaputt bzw. fällt unter die Mindestleistungsgarantie. Auto steht auch nir drussen in der prallen sonne oder bei schnee und sturm. Akku word von mir auch im Winter nicht vorkonditioniert.

Ich wäre ja schön blöd, die Möhre zu schonen - und dann geht der geschonte Akku nach 6 jahren kaputt^^

Also immer schön Gas geben, häufigst laden und immer auf die 100%. Alles andere wäre dumm.


Zum Artikel: lächerlich, dass das den Batterieherstellern erst jetzt auffällt. kann ich mir beim besten willen nicht vorstellen.
 
@warawarawiiu
Du kannst dir ziemlich sicher sein, dass die 5 Jahre Akkugarantie auf genau solche Leute wie dich gerechnet ist die für den Akku den worst case darstellen - und dein Akku nach deiner Behandlung auch erst nach 6-7 Jahren bzw. nach Garantieablaiuf durch ist und du dann blöd aus der Wäsche kuckst während die Leute die etwas schonender mit dem Akku umgehen (was schon reicht ihn nicht absichtlich zu quälen) locker 10+ Jahre damit hinkommen werden.

Kein Hersteller ist so dämlich und verlässt sich bei Garantiezeitbestimmungen darauf, dass ein Benutzer sich irgendwie Gedanken um schonende Nutzung des Produktes macht. Die sind immer ausgelegt auf "was kann realistisch am schlechtesten passieren" - du bist da praktisch der ideale Testkandidat.
 
Der Händler sagte mir dann: Akkustand immer schön zwischen 20-80% halten - nicht mehr und nicht weniger!
Darauf entgegnete ich dann: Also muss ich 40% von der wltp reichweite von 400km abziehen und habe erfektiv nur knappe 230km reichweite?
Der wusste der garnicht was er sagen sollte.
Bei 20% weniger Akku aufladen 40% weniger Reichweite?:what:
 
Bei 20% weniger Akku aufladen 40% weniger Reichweite?:what:
Zwischen 20 und 80% bleiben = Nutzbarer Ladehub von den 60% dazwischen.

Das ist ja auch für die allermeisten Situationen problemlos ausreichend - nein, die meisten Menschen fahren nicht jeden Tag 250 km Auto oder benutzen 12h lang ihr Smartphone am Stück. Wenn das doch mal ansteht kann man ja auch einmalig die vollen 100% mal ausnutzen. nur das absichtlich zu machen ist halt Unfug.
 
@warawarawiiu
Du kannst dir ziemlich sicher sein, dass die 5 Jahre Akkugarantie auf genau solche Leute wie dich gerechnet ist die für den Akku den worst case darstellen - und dein Akku nach deiner Behandlung auch erst nach 6-7 Jahren bzw. nach Garantieablaiuf durch ist und du dann blöd aus der Wäsche kuckst während die Leute die etwas schonender mit dem Akku umgehen (was schon reicht ihn nicht absichtlich zu quälen) locker 10+ Jahre damit hinkommen werden.

Kein Hersteller ist so dämlich und verlässt sich bei Garantiezeitbestimmungen darauf, dass ein Benutzer sich irgendwie Gedanken um schonende Nutzung des Produktes macht. Die sind immer ausgelegt auf "was kann realistisch am schlechtesten passieren" - du bist da praktisch der ideale Testkandidat.
Werden wir in ein paar Jahren sehen. Wenn der Akku nach 4,5 Jahren noch nicht die Grätsche gemacht hat, wird das Auto privat weiter verkauft bevor die Batterie Garantie abgelaufen ist.

Zwischen 20 und 80% bleiben = Nutzbarer Ladehub von den 60% dazwischen.

Das ist ja auch für die allermeisten Situationen problemlos ausreichend - nein, die meisten Menschen fahren nicht jeden Tag 250 km Auto oder benutzen 12h lang ihr Smartphone am Stück. Wenn das doch mal ansteht kann man ja auch einmalig die vollen 100% mal ausnutzen. nur das absichtlich zu machen ist halt Unfug.
Das 60% sind aber nur im Frühling im best case 230km Reichweite :)

Im Winter sind das bei moderater Fahrweise keine 150km Reichweite mehr - wenn überhaupt.

Wir haben ein Baby, und ich bin schon den ein oder anderen ungeplanten Kilometer nach der Arbeit gefahren, weil irgend etwas war. Ungeplante Einkaufstour, eilige Fahrt zum Kinderarzt oder auch mal in die notaufnahme, dringend was holen bei den Schwiegereltern etc.

Ein Tank mit einer restreichweite von 80km mit dem ich zwar noch heim komme, bietet leider keine planungssicjerheit bei Not oder Zwischenfällen. Ich habe lieber einen mindestens halb vollen Tank, um in Notfällen reagieren zu können.
Im Notfall fahre ich nämlich nicht erstmal nochmal beruhigt an die nächste ladesäule und lade 20minuten in Ruhe mein Auto nochmal etwas auf.

Und noch ergänzend:
Wenn der Fahrzeughersteller möchte, dass der Akku nur bis 80% geladen wird, dann sollte er diese Funktion im Fahrzeug integrieren.

Meiner lädt, solange er an der Wallbox hängt, stupide bis 100% weiter. Es sei denn ich klemm ihn vorher ab. Aber ich stehe sicher nicht nachts um 1:09 Uhr auf um den ladevorgang zu beenden
 
Dass eine höhere Initialladung derartigen Einfluss hat und auch noch entgegengesetzt der vorherrschenden meinung ist aber interessant - am interessantesten finde ich persönlich, dass wir nach so vielen Jahren Li-Ion Akkutechnikentwicklung und Nutzung solche fast schon Basics nicht wissen bzw. noch nicht getestet haben.

Technisch interessant: Ja.
Praktisch relevant: Nein.
Da steht, dass statt 10 Prozent 30 Prozent des in der Zelle vorhandenen Lithiums gebunden werden. Das heißt die Zelle hält danach zwar 70% mehr Zyklen aus, hat aber auch nur noch gut 75% ihrer eigentlichen Kapazität. Wenn ich die Lebensdauer einer immer von 0 bis 100% strapazierten Li-Io-Zelle mit einer vergleiche, die immer zwischen 15 und 90% oder 10 und 85% gehalten wird, also ebenfalls nur 75% ihrer Kapazität nutzt, bekomme ich die auch 1,7 mal so viele (Teil-)Zyklen hin, ganz ohne Starkstromformatierung, und behalte zusätzlich die Option, in Ausnahmefällen eben doch 100% zu nutzen. => Die Akkus so zu produzieren, wie heute üblich, ist die bessere Wahl.


@warawarawiiu
Du kannst dir ziemlich sicher sein, dass die 5 Jahre Akkugarantie auf genau solche Leute wie dich gerechnet ist die für den Akku den worst case darstellen - und dein Akku nach deiner Behandlung auch erst nach 6-7 Jahren bzw. nach Garantieablaiuf durch ist und du dann blöd aus der Wäsche kuckst während die Leute die etwas schonender mit dem Akku umgehen (was schon reicht ihn nicht absichtlich zu quälen) locker 10+ Jahre damit hinkommen werden.

Jup, wenn er die Strategie so durchzieht, dürfte er die Garantie in der Tat knapp verfehlen. Meist werden um die 1000 Vollzyklen von 0% bis 100% garantiert, ehe die Grenze (meist 70-80% Restkapazität) erreicht wird. Mit 5% bis 100% könnten es dann rund 1100 Zyklen draus, was bei der angegebenen Fahrweise 5,5 Jahre wären. Nach 4,5 Jahren wird der Akku soweit durch sein, dass niemand die Schrottmöre mehr kaufen möchte, aber nicht soweit, dass die Grantie greift. Man beachte hierbei auch die enorome Streckenleistung: 4,5 Jahre lang wöchentlich 4 mal 95% Laden bei 100% = 400 km wären fast 360000 km. Vermutlich sind viel Autobahn und maximal aggressiver Fahrweise im Spiel, um den Akku überhaupt so schnell leer zu bekommen, aber sodass es eher um die 250000 km sind. Aber auch so eine Karre ist offensichtlich durchgenudelt und hat, ohne (unmöglichen) Nachweis guten Akkuzustands, einen Restwert nahe null.

Bei etwas gesitteterer/normaler Nutzung (3 h Autobahn an jedem. einzlenen. Werktag? rly?) und "nur" 100000 km/a, würde ein viermal die Woche geladener Akku dagegen weniger als die Hälfte der möglichen Zyklen in 4,5 Jahren nutzen und wäre danach noch vollkommen okay. Allgemein halte ich es für ziemlich schwierig, mit einem Batterieauto >300 km WLTP die Akkuzyklen aufzubrauchen, bevor Fahrwerk/Antrieb/Karrosserie/Innenraum oder irgendwas anderes am Arsch sind. Und nur Extrem-Viel-Fahrer werden sowas innerhalb der zunehmend üblichen 8 Jahren Garantie schaffen. Schlagen kann man die Garanatie die nur bei sehr kleinen Akkus (WLTP <200 km, eher 150 km), wie einige i3-Käufer bewiesen haben. Aber die gibt es nur noch selten und dann oft in Kombination mit "100000 km" o.ä. als Fallback-Klausel.

Der Durchschnittsnutzer hat eher das gegenteilige Problem: Ein Akku mit der nötigen Kapazität für größere Ausflüge oder gar Urlaubsfahrten würde 50-100 Jahre halten, ehe die Zyklen ausgeschöpft sind. Aber niemand gibt eine Garantie für mehr als 10 Jahre kalendarische Alterung, die meisten nicht einmal das - und zwar vollkommen egal ob Batterieauto order irgend ein anderes Gerät. 10 ist das absolute Oberlimit, nur fahren Autos im Schnitt 20 Jahre auf deutschen Straßen - und danach nicht selten noch einmal 10-20 im Ausland. Der Restwert fällt dabei schon früh in Bereiche, in denen ein Akkutausch den finanziellen Totalschaden bedeutet.

Nicht zu vergessen, dass schon die 80%-Garantiegrenze bei vielen Modellen einen praktischen Totalschaden darstellt. 80% von 400 km sind 320 km. Davon die oberen 10% auch weiterhin ungenutzt lassen sind 288 km und ab 88 km Restreichreichweite sollte man sich normalerweise eine Tankstelle suchen. => 100 km Aktionsradius. Bei Autobahntempo wie üblich 1/3 weniger, im Winter die Hälfte. Das ist was für Leute, die als ökologische Katastrophe leben und einen Zweitwagen für Fahrten in ÖPV-erschlossene Städte "brauchen" und für die 2% der Bevölkerung, die tatsächlich auf dem Land leben und arbeiten, sodass sie in den kleinen Lücken zwischen Städten mobil bleiben müssen. Aber individuelle Massenmobilität basiert auf Gebrauchtwagen für <10000 €, die min 1000 km (oftmal auch 1500 km) mit 5 Minuten Pause schaffen. (zzgl. 15-30 Minuten an Pausen für Fahrerwechsel und Pinkeln, weil die Menschen nicht ganz so langstreckentauglich sind.)


Und noch ergänzend:
Wenn der Fahrzeughersteller möchte, dass der Akku nur bis 80% geladen wird, dann sollte er diese Funktion im Fahrzeug integrieren.

Höherpreisige/moderne Fahrzeuge bieten genau solche Funktionen, soweit ist man dann doch mittlerweile.
 
Technisch interessant: Ja.
Praktisch relevant: Nein.
Da steht, dass statt 10 Prozent 30 Prozent des in der Zelle vorhandenen Lithiums gebunden werden. Das heißt die Zelle hält danach zwar 70% mehr Zyklen aus, hat aber auch nur noch gut 75% ihrer eigentlichen Kapazität. Wenn ich die Lebensdauer einer immer von 0 bis 100% strapazierten Li-Io-Zelle mit einer vergleiche, die immer zwischen 15 und 90% oder 10 und 85% gehalten wird, also ebenfalls nur 75% ihrer Kapazität nutzt, bekomme ich die auch 1,7 mal so viele (Teil-)Zyklen hin, ganz ohne Starkstromformatierung, und behalte zusätzlich die Option, in Ausnahmefällen eben doch 100% zu nutzen. => Die Akkus so zu produzieren, wie heute üblich, ist die bessere Wahl.




Jup, wenn er die Strategie so durchzieht, dürfte er die Garantie in der Tat knapp verfehlen. Meist werden um die 1000 Vollzyklen von 0% bis 100% garantiert, ehe die Grenze (meist 70-80% Restkapazität) erreicht wird. Mit 5% bis 100% könnten es dann rund 1100 Zyklen draus, was bei der angegebenen Fahrweise 5,5 Jahre wären. Nach 4,5 Jahren wird der Akku soweit durch sein, dass niemand die Schrottmöre mehr kaufen möchte, aber nicht soweit, dass die Grantie greift. Man beachte hierbei auch die enorome Streckenleistung: 4,5 Jahre lang wöchentlich 4 mal 95% Laden bei 100% = 400 km wären fast 360000 km. Vermutlich sind viel Autobahn und maximal aggressiver Fahrweise im Spiel, um den Akku überhaupt so schnell leer zu bekommen, aber sodass es eher um die 250000 km sind. Aber auch so eine Karre ist offensichtlich durchgenudelt und hat, ohne (unmöglichen) Nachweis guten Akkuzustands, einen Restwert nahe null.

Bei etwas gesitteterer/normaler Nutzung (3 h Autobahn an jedem. einzlenen. Werktag? rly?) und "nur" 100000 km/a, würde ein viermal die Woche geladener Akku dagegen weniger als die Hälfte der möglichen Zyklen in 4,5 Jahren nutzen und wäre danach noch vollkommen okay. Allgemein halte ich es für ziemlich schwierig, mit einem Batterieauto >300 km WLTP die Akkuzyklen aufzubrauchen, bevor Fahrwerk/Antrieb/Karrosserie/Innenraum oder irgendwas anderes am Arsch sind. Und nur Extrem-Viel-Fahrer werden sowas innerhalb der zunehmend üblichen 8 Jahren Garantie schaffen. Schlagen kann man die Garanatie die nur bei sehr kleinen Akkus (WLTP <200 km, eher 150 km), wie einige i3-Käufer bewiesen haben. Aber die gibt es nur noch selten und dann oft in Kombination mit "100000 km" o.ä. als Fallback-Klausel.

Der Durchschnittsnutzer hat eher das gegenteilige Problem: Ein Akku mit der nötigen Kapazität für größere Ausflüge oder gar Urlaubsfahrten würde 50-100 Jahre halten, ehe die Zyklen ausgeschöpft sind. Aber niemand gibt eine Garantie für mehr als 10 Jahre kalendarische Alterung, die meisten nicht einmal das - und zwar vollkommen egal ob Batterieauto order irgend ein anderes Gerät. 10 ist das absolute Oberlimit, nur fahren Autos im Schnitt 20 Jahre auf deutschen Straßen - und danach nicht selten noch einmal 10-20 im Ausland. Der Restwert fällt dabei schon früh in Bereiche, in denen ein Akkutausch den finanziellen Totalschaden bedeutet.

Nicht zu vergessen, dass schon die 80%-Garantiegrenze bei vielen Modellen einen praktischen Totalschaden darstellt. 80% von 400 km sind 320 km. Davon die oberen 10% auch weiterhin ungenutzt lassen sind 288 km und ab 88 km Restreichreichweite sollte man sich normalerweise eine Tankstelle suchen. => 100 km Aktionsradius. Bei Autobahntempo wie üblich 1/3 weniger, im Winter die Hälfte. Das ist was für Leute, die als ökologische Katastrophe leben und einen Zweitwagen für Fahrten in ÖPV-erschlossene Städte "brauchen" und für die 2% der Bevölkerung, die tatsächlich auf dem Land leben und arbeiten, sodass sie in den kleinen Lücken zwischen Städten mobil bleiben müssen. Aber individuelle Massenmobilität basiert auf Gebrauchtwagen für <10000 €, die min 1000 km (oftmal auch 1500 km) mit 5 Minuten Pause schaffen. (zzgl. 15-30 Minuten an Pausen für Fahrerwechsel und Pinkeln, weil die Menschen nicht ganz so langstreckentauglich sind.)




Höherpreisige/moderne Fahrzeuge bieten genau solche Funktionen, soweit ist man dann doch mittlerweile.
Das Auto ist 1,5 Jahre am Markt und kostet knapp 40.000€

Schade, dass es manche Hersteller nicht schaffen diese Funktionen zu integrieren (geht über meine Wallbox trotzdem Regel , auch wenns das Auto nicht kann)


Zu meiner Fahrweise: keine Autobahn. Nur Landstraße.


Zum Thema: Auto /Akku ist dann so durchgebummelt dass den keiner mehr kaufen will - das Auto wird von mir top gepflegt und wartungstermine eingehalten -scheckheftgepflegt.
wie gesagt, ein potentieller Käufer sieht mir ein gepflegte Auto - den Akku-Wirkungsgrad und die Lebensdauer zeigt das Fahrzeug nirgends an :)
Ich werde dann so oder so sagen: ich bin akkuschonend gefahren :)

Aber ich gehe trotzdem noch davon aus, das ich den bis zum Jahr 5 tot bekomme. Auto steht ja auch nur draußen und kriegt permanent die Temperaturwechsel ab. Nutze nicht die Akku-Vortemparierung. Usw.

Wird interessant :)

Fahrleistung pro Jahr sind denke ich knappe 20.000km bei mir :)

Heute habe ich ihn erst wieder an der ladestation gehabt - um von 95% auf 100% zu laden 😂
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
20000 km/a, 400 km/Ladungen, 0,95% Ausnutzung, 52 Wochen/a = 1,1 Ladungen pro Woche. Nicht vier, wie von dir geschildert. Mit 100000 km auf der Uhr bekommst du den Wagen natürlich noch los, aber mit 250 Vollzyklen wirst du den Akku dann gerade mal eingefahren haben und wärst erst nach 20 Jahren an dessen Ende. (Wenn nicht vorher die kalendarische Alterung reingrätscht.)

Bzgl. 40000 €: Das ist für Batterieautos halt noch Einsteigerklasse. Da kann man wohl nicht alles erwarten.
 
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