Batterie und Wetter

[Evolution]

Notfalls eine Garage anmieten, wenn es nicht aufs Geld ankommt.

[Hell]

[...]
Man kann ja schlecht den ganzen Roller nach der Fahrt ins Wohnzimmer nehmen....
[...]

Och, man kann das schon so machen

[MEroller]

So kritisch sollte das nicht sein, sonst könnte man ja keine Roller mit festverbauten Akkus betreiben.
Man kann ja schlecht den ganzen Roller nach der Fahrt ins Wohnzimmer nehmen....

Oder sich die Mühe machen, eine möglichst schonende Batterieheizung einzubauen

[elektronaut]

...laden sollte man derzeitge Lithium-basierte Zellchemien nicht, wenn sie unter 0°C intus haben. Das kann sie unwiederbringlich schädigen, indem aktive Lithium-Ionen sich metallisch auf einer der Elektroden abscheiden und somit nicht mehr zur Batteriefunktion beitragen.

Wo gibt es Publikationen die die Stärke dieses Effektes in Abhängigkeit von der Temperatur und Zeit beschreibt (Diagramm)? Wie verhält es sich bzgl. dieses Effektes beim Entladevorgang?

[MEroller]

Wo gibt es Publikationen die die Stärke dieses Effektes in Abhängigkeit von der Temperatur und Zeit beschreibt (Diagramm)? Wie verhält es sich bzgl. dieses Effektes beim Entladevorgang?

Diagramme kenne ich keine. Ich wüsste auch nicht, wie man das Abscheiden in ein Diagramm packen könnte. Dazu bräuchte es eine Messgröße...
Aber die 0°C sind keine feste Größe bei diesem Effekt, er wird auch stark von der Höhe des Ladestroms beeinflusst: mit kleineren Ladestömen kann man angeblich auch bei Zelltemperaturen unter 0°C laden ohne diese Schädigung, bis die Zellchemie in Wallung kommt. Dann könnte man den Ladestrom wieder hochdrehen.
Beim kalten Entladen scheint das Abscheiden keine Rolle zu spielen, aber der Innenwiderstand der Zellen steigt immens an. Und dazu gibt es ein Diagramm, beispielhaft für LiFePO4 (und sicher inzwischen zum 10ten Mal hier im Forum verwendet...):

[elektronaut]

Das der Innenwiderstand mit niedrigerer Temperatur steigt ist klar und führt zu den bekannten Leistungseinbussen. Das entsprechende unu-Akkuequivalent findest Du hier auf Seite 3: Link Im Winter kann man das gut hinnehmen und einkalkulieren.

Hier geht es aber um irreparable Schädigungen am Akku bei Temperaturen <10°C. Ich hätte gern ein paar Literaturstellen die die Stärke dieses von MERoller beschriebene Effektes in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit an Lithiumakkus beschreibt. Alles andere sind aktuell hier nur Vermutungen wie stark und ab wann der Effekt Auswirkung zeigt und zuschlägt (insbesondere findet man defuse Temperaturangaben im Netz...). Eine Differenzierung zwischen Lade- und Entladevorgang wäre gut d.h. in welcher Richtung wie die Materialien am Minuspol (beim Entladen Anode/ beim Laden Kathode) und beim Pluspol (beim Entladen Kathode/ beim Laden Anode) unwiderruflich bei Kälte Schaden anrichten. Interessant wäre z.B. dieser Artikel: Link (leider kostenpflichtig)

z.B schreibt Wiki: "Eventuell flüssige oder gelförmige Elektrolyte in der Zelle dürfen bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren nicht gefrieren, was einer Mindesttemperatur um −25 °C entspricht." (nur mal als anderes Extrem, damit die Diskussion angefacht wird ). Nachdem was ich aktuell erlesen habe, dürften Temperaturen oberhalb von 0°C hinnehmbar sein (bzgl. irreparabler Schäden). Darunter bedingt beginnt die Grauzone...

[MEroller]

<Fütterungsbeginn>
Auf Englisch:
http://batteryuniversity.com/learn/arti ... mperatures
Runterblättern bis unterhalb von "Figure 2: Cell voltages on charge and float at various temperatures." und den Bleibschnitt überspringen. Auf der Webseite gibt es auch sonst viele Infos zu Batterien aller Art.
<Fütterungsende>

[elektronaut]

Danke MEroller! -> Ein guter Link. Ich fasse mal zusammen, was ich bzgl. der zulässigen Zellumgebungstemperatur für die Lithiumionenakkus aus diesem Beitrag rauslese:

Entladevorgang:

• -20°...+60°C

Ladevorgang/Rekuperation: (kritisch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt da eine reduzierte Diffusionsrate an der Anode auftritt)

• Schnellladevorgang: +5°C...+45°C

• Nomaler Ladevorgang: 0°C ...+45°C

• Sehr langsamer Ladevorgang (Ladestrom <0.02C, Ladevorgang damit >50h): -30°C...+45°

-> Fazit für den unu: Es wird kein Schnellladevorgang oder sehr langsamer Ladevorgang durchgeführt. Es gelten deshalb die Umgebungstemperaturen des normalen Ladevorgangs. Die besten Resultate werden hier zwischen +10°...+30°C erzielt.


Da typischerweise erst einmal eine Weile gefahren wird, eh die erste Rekuperation auftritt, haben die Zellen schon ein gewisse Temperatur erreicht. Eine Reku leicht unter dem Gefrierpunkt sollte damit dann kein Problem darstellen. Kritisch wäre hier der Fall, wenn man auf einem Berg wohnt und bei Minusgrade beim Runterfahren sofort rekupiert (in diesem Fall würde ich die 0°C nicht unterschreiten).

[wiewennzefliechs]

Was man bei der ganzen Thematik aber nicht vergessen sollte, ist der Umstand, dass sich der Akku durch den Lade- und Entladestrom selbst erwärmt. Der Effekt ist auch umso stärker, je höher der Innenwiderstand der Zellen ist. Netterweise entsteht im Akku also genau dann die meiste Wärme, wenn man das am besten gebrauchen kann, nämlich bei niedrigen Temperaturen und dem dadurch verursachten erhöhten Innenwiderstand.

Beim Laden sollte man sich allerdings trotzdem nicht zu sehr auf den Effekt verlassen, insbesondere dann nicht, wenn man wie z. B. beim Unu mit einem Schwachstrom-Schnarchlade-Gerät laden muss In diesem Fall gilt also das bereits Geschriebene, nämlich den Akku erst "auftauen" und dann laden. Beim Laden sollte das aber einfacher umzusetzen sein als beim Fahren, wo man nicht immer vermeiden kann, auch mal mit tiefgekühltem Akku fahren zu müssen.

Gruß

Michael

[Fasemann]

Heute bei leichtem Minus eine kleine Fährt unternommen, macht keinen großen Spass und die Reichweite war auch eher mau.....