Akku Reichweite über Lebensdauer mal realistisch

[didithekid]

Hallo,
das mit den 3,5 Volt war einmal ohnehin ein Tipfehler (jetzt korrigiert) und die Werte sind die Zellen-Leerlaufspannungen, wie sie in der Studie mit den SoC Werten verknüpft werden.
Meine Bezeichnung "Entladespannung" in der Tabelle ist offenbar unglücklich gewählt, da man an eine Abschaltspannung unter Last denken könnte, Sorry.
Viele Grüße
Didi

[didithekid]

Hallo,

nach dem ich hier >> zugegeben etwas provokativ << die Frage "Mehr Kilometer aus dem Akku mir Vollladen?" aufgeworfen habe,
wollte ich auch mal einen tabellenhaften Vergleich dazu zum Besten geben.
Die Nutzung der Diagrammdaten aus der o. g. Forschungsarbeit, ist allerdings für lange Zeiträume durchaus angreifbar, da die Alterungsmessungen dort über eine Reihe von Monaten vorgenommen und auf einen 15-Jahreszeitraum "hochgerechnet" wurden. Aber vielleicht sind die dort vermessenen Panasonic Li-NCA-Zellen ja wirklich so robust.

Für den Folgenden Vergleich habe ich jetzt mal Angenommen, dass der Roller über das Winterhalbjahr mit 70% SoC eingelagert wird (Im Frühling sind es dann natürlich 10-20% weniger) und die sechs Monate des Sommerhalbjahres im Temperaturbereich 15°C bis 35^C gefahren wird. Vermutlich werden in einem Roller der im Sommer durch Deutschland fährt, die Akkutemperaturen im Schnitt unter den 25°C liegen, aber dafür gab es Messdaten in der Studie. Die Reale Alterung wird höher liegen. Auch die Fahrzeughalbarkeit wird irgenwann ein Problem.
Interessant ist die Betrachtung dennoch.
Die Frage, die micht interessiert hat, war die, wieviele 15km+15km=30km Strecken der Roller mit einem Akku schaffen kann (ohne Möglichkeit zum Nachladen am Arbeitsplatz), bis der Akku diese Reichweite nicht mehr erbringt. Und das innerhalb der Ladestrategie. Begrenzt man die Akkunutzung strikt auf 50% des Akkupotentials, kommt man in diesem Beispiel (Arbeitsweg 2x15 km) schon nach 500 Vollzyklen ans Limit. Falls man unterwegs (bei nachlassender Reichweite) die Ladestrategie wechselt, sähe der Vergleich natürlich ganz anders aus.

Dass man in der betrachteten Fahrzeuglebensspanne da so viel an Mehr-Kilometer erwarten könnte, wenn der Akku "auf kontrollierten Verschleiß" gefahren wird, hat mich selbst überrascht. Inwieweit hochgerechnete Theorie in der Praxis, dann erlebt werden kann, ist allerdings fraglich.
Interessant finde ich aber, dass die kalendarische Alterrung laut den Messungen der Studie einen relativ großen Anteil am Akkuverschleiß hat und die Ladezyklen offenbar gar nicht so viel Schaden anrichten.

PS: Zur Ehrenrettung von Patrick muss ich natürlich darauf hinweisen, dass je nach Fahrstrecke, die ohne Nachladen zu überwinden ist,
mit so einer Berechnung über ggf. noch längere Zeiträume, auch deutliche Vorteile in der Kilometerleistung für eine geschonten Akku herauskommen können. Kommt natürlich immer auf die Nutzeranwendung an. Auch der gebraucht kaufende Nachbesitzer wird sich natürlich über einen gesünderen (geschonten) Akku bei der Übernahme freuen.

Viele Grüße
Didi

[ripper1199]

Ich denke halt auch, dass in fast allen Fällen die eigentlichen Batteriezellen jeweils das Fahrzeug überleben, und Reparaturen an der Elektronik tendentiell wirtschaftliche Totalschäden sind oder der Lustlosigkeit anheim fallen. Überlegte einen 48V Unu Akku oder ähnlichen als mobilen Stromgenerator zu benutzen. Hatte 2 Angebote um 250 Eur die halt seit Monaten niemand haben will weil man mit ziemlich guten Zellen auch eher nicht das basteln anfängt. In den nächsten Roller würde ich die Batterie eher auch nicht mitnehmen, anders als bei Akkuwerkzeugen gibt es ja bisher auch keine nackten Roller für den halben Preis.

[didithekid]

Hallo,
da hast Du wohl Recht. Solange Elektronik auch innerhalb des Akkus wie im Batterie Management System nur wenige Jahre den Dienst korrekt verrichtet, wird das Lebensende des Akkus natürlich von dort bestimmt.
In der Forschungsarbeit wurden ja auch nur einzelne Zellen untersucht und nicht der Verbund hunderter von Zellen.
Im Verbund können zudem Kontaktierungen durch Vibrationen über das Fahrzeugleben brechen und Teile des Akkus lahmlegen.
Weitere Gründe den Akkuzellen in jungen Jahren mehr zuzumuten, statt auf lange Nutzung eines geschonten Akkus zu hoffen.

Viele Grüße
Didi

[didithekid]

Hallo,

um der ursprünglichen Frage von Terminrollator nach einer realistischen Lebensdauer-Reichweite näher zu kommen,
hilft der Blick in die Hitliste aus dem NUI-Bereich: viewtopic.php?f=63&t=5937&start=470

Da der N1S am längsten (seit2017) im Einsatz ist, führt momentan eins dieser Fahrzeuge mit über 20.000 km und 400 Akku-Zyklen (die die NIU-App ja in quasi Vollzyklen ermittelt).
Das deckt sich gut mit dessen berichteter Normalreichweite von 50 km bevor der bald-leer-Schleich-Modus aktiv wird.
Ob bei einer Akku-Bewertung der App mit über 50 von 100 Punkten noch anzunehmen ist, dass der Roller doppelt so viele km schafft, kann ich aber nicht sagen.
NIU verwendet jedenfalls die Panasonic Li-NCA-Zellen, die auch in der zitierten Forschungsarbeit (mit dem Ergebnis guter Haltbarkeit) vermessen wurden (Das sind Lithium-Kobalt/Aluminium-Mischoxidzellen)
E-Roller die jetzt schon ein Jahrzeht auf den Achsen haben (wie meiner), wurden damals entweder mit Blei-, LiPo- oder mit LiFePO4-Akkus ausgestattet. Davon leben in der Regel nur noch die LiFePO4-Zellen. Die modernen Li-NCA und Li-NMC Zellen im Format 18650 gab es damals noch nicht.
Mein Ebike aus 2012 hatte dann aber schon Lithium-Mangan-Zellen, die heute in abgewandelter Mischung (mit mehr Kobalt) als Li-NMC-Zellen auch in Autos verbaut werden.
Diese Akkus sind jahrelang nutzbar und lassen nur langsam in der Kapazität nach.


Viele Grüße
Didi

[Patrick022]

Auch sehr interessant:
"Die Alterung verläuft bis etwa 80 Prozent der Netto-Kapazität linear, beschleunigt sich dann aber stark“
Quelle:
https://www.heise.de/hintergrund/Aus-Te ... 57665.html

[MEroller]

Das hängt vom BMS und der genauen Zellchemie ab. Teslas proprietäre Panasonic NCA Zellchemie fällt relativ schnell auf ca. 90%, innerhalb von ca. 20 000km, und nimmt danach aber kaum noch ab, flacht sich also massiv ab. Unter 80% tritt da so gut wie nie auf. Von daher ist solch eine Verallgemeinerung ("ab 80% stürzt die Kapaziät ab") nicht zulässig...