Neue Studie zur Lebensdauer von NCA Akkus in E-Fahrzeugen

Na aber dann macht es ja eigentlich keinen Sinn den Wagen mit einem Batteriestand von 65% Zuhause einzustecken selbst wenn man weis, dass das Auto einige Tage steht aber in der Zeit nicht unter 50% Batteriestand fallen wird. Warum rät dann Tesla dazu, den Wagen IMMER einzustecken?

Nun ja wenn sie zum Gegenteil raten würden könnte das in bösen Akkuschäden enden, deswegen raten sie zum IMMER anstecken, kann ja nix schlimmes passieren dadurch! Reine Absicherung.

Wie ist es eigentlich wenn das Auto länger steht ohne Lademöglichkeit, welcher Wert sollte nicht unterschritten werden? 20%??

Sogar noch weiter: Das Fahrzeug lädt erst nach, wenn der Ladestand 5% unter das von dir gesetzte Limit fällt. Also einstecken mit 53%, Limit auf 50% setzen, einen Monat wegfahren, nachgeladen wird erst bei 45.49% (= Anzeige 45%). Wenn du nach Hause kommt, hat das Auto irgendetwas zwischen 45.50% und 50.49% im Akku.

In der Bedienungsanleitung steht das er mit SoC 0% noch 2 Monate stehen kann. Dann fährt er aber alle Systeme runter und schützt nur noch den Akku(sogenannte Brickwall Reserve). Das ist aber eine reine Notmassnahme und niemals wissentlich zu empfehlen. Erst recht nicht im Winter. Ich persönlich würde immer drauf achten das er auf mittleren Ladeniveau bleibt wenn er länger steht alles um die 50% sind ideal, oder wenn kein Lademöglichkeit da ist und er lange steht stell ihn lieber mit 80% ab dann ist das sicher besser und du hast Reserven nach unten, ja nachdem wie lange du planst weg zu sein.
SoC 20% und etwas darunter sind für ein paar Tage aber auch kein Problem, das hängt immer von den Randbedingungen ab wie Außentemperatur, wie oft man mobil zugreift und das Auto weckt(kostet immer Energie) und wie lang man ihn stehen lassen will usw.
Stellst du ihn im Winter bei minus 10 Grad den Wagen nach langer Fahrt mit SoC 20% und warmen Akku ab kann es sein das er am nächsten Tag nur noch 10% anzeigt, das kommt durch das abkühlen des Akkus und ist normal. Im Sommer wirst du so einen Verlust gar nicht oder nur sehr gering sehen.

… und kommt durch die Erwärmung beim Fahren auch wieder zurück, ist also nicht verbraucht sondern nur (wortwörtlich) eingefroren. Das merkt aber kaum jemand, ganz im Gegensatz zum parkierten Auto :wink:

Yepp so siehts aus :wink:.

Jetzt kann man die Dissertation von Peter Keil lesen. Sie enthält noch mehr interessante Informationen zu NCA Zellen.

Wer nicht alles lesen möchte dem reichen vielleicht die Hinweise zur Ladestrategie.

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Hallo Egn,
na, wenn ich das so lese, so verstehe ich nicht, warum bei Tesla die Regenration im Winter heruntergefahren wird … gerade jetzt bei Temperaturen unter 10°C merkt man das mehr als deutlich - und das ist vom Fahren her auch bescheuert, weil das Auto plötzlich ein anderes Verhalten an den Tag legt. Würde mich ja interessieren, warum Tesla hier eine andere Strategie fährt als Hr. Keil das vorschlägt bzw. bewertet.
Gruß

Dieter

Hallo egn,

danke für den Link zu der interessanten Arbeit! Ich hab sie mal diagonal durchgelesen, insbesondere auch die von Dir oben zitierten Schlusspassagen. Mein persönliches Fazit:

  • Es werden zwei Gründe für Alterung der Fahrbatterie unterschieden: kalendarische Alterung und Alterung durch Lade-/Entladezyklen.
  • Kalendarische Alterung ist am geringsten bei niedrigen Temperaturen und niedrigem SoC. Sie beschleunigt sich insbesondere oberhalb 80% SoC, niedriger als 55% SoC ist besser.
  • Daher: Laden direkt vor der Abfahrt ist günstiger als nach der Ankunft
  • Die Alterung durch Lade-/Entladezyklen verhält sich umgekehr zur kalendarischen Alterung: sie wird durch niedrige Temperaturen der Batterie beschleunigt. Das bedeutet, Laden und Entladen bei möglichst warmer Batterie, <10°C ist ungünstig
  • flache, häufige Zyklen bei eher niedrigem SoC sind besser
  • Rekuperation unterstützt dies, also auf max. stellen
  • Supercharging/hohe Ladeströme verstärken die Alterung, daher nicht täglich
  • Eine Nutzungsdauer der Batterie von 15 Jahren und 1000 vollen Zyklen mit weniger als 10% Kapazitätsverlust ist mit den heutigen Batterietechnologien möglich

Tesla’s BMS macht eigentlich alles richtig. Ich werde mein Ladelimit im Alltag von 70 auf 60% reduzieren und lasse den Rangemode auch auf Kurzstrecken weiter aus. Ansonsten fahre ich viel Langstrecke und werde daher meine 40-50% SuC-Nutzung beibehalten :smiley:

So schauts aus, Akke so lange wie möglich um die 50% halten, Laden also immer vor Abfahrt, flache Zyklen, lieber AC als DC mit höhen Strömen, Reichweitenmodus nur im Notfall nutzen ist wohl das beste, so halte ich es, we will see.
Einzig unklar: Um flache Zyklen zu fahren wäre es besser jeden SuC mitzunehmen da das zwischenladen den Zyklus unterbricht, wäre besser als einen langen Ladestop. Wenn man von Tesla wüsste ob die der Reduzierung der DC Ladeströme die geladene DC kWh zählen oder die Anzahl der Ladevorgänge könnte man das berücksichtigen. Das Navi schlägt ja immer einen sehr langen Ladestopp vor, also langer Zyklus. Besser wären mehrere kurze?

Anzahl der Ladevorgänge zu zählen macht m. E. keinen Sinn…

Chademo mit 39kW mitzählen aber auch nicht… Sinnlosigkeit ist nicht unbedingt das Kriterium :mrgreen:

Ich denke auch das dies von den geladenen kWh abhängig ist, nur denken ist nicht wissen.

@egn

vielen Dank für die Bekanntmachung der Studie von Peter Keil und ganz besonders auch für Deine Zusammenfassung. Es ist immer schön, wenn man etwas konkretes zu lesen bekommt, auch wenn ich die 186 Seiten sicher nicht vollständig lesen werde. Aber man hat die Möglichkeit, bei spezifischem Interesse etwas in die Tiefe zu gehen bezüglich der im Tesla verbauten NCA-Zellchemie (auch wenn sich die originalen, im freien Verkauf befindlichen Zellen von Panasonic möglicherweise etwas unterscheiden zu den im Auto verbauten Zellen).

Der Schäden durch das Laden bei Temperaturen unter 10°C ist größer als der Gewinn durch das kleinere SOC Fenster. Immerhin gewinnt man normalerweise nur etwa 10 % durch die Rekuperation.

Das Laden bei niedrigen Temperaturen, insbesondere bei hohem Ladestand ist wirklich sehr schädlich. Deshalb macht meiner Meinung nach Tesla mit der Begrenzung alles richtig.

Eine wichtige Neuigkeit ist auch dass auch das Entladen bei niedriger Temperatur schädlich ist. Ich kann also nur empfehlen im Winter unmittelbar vor der Abfahrt zu laden und/oder vor zu heizen, und den RangeMode abzuschalten, auch wenn es etwas mehr Energie kostet.

Hallo Egn,
meine Referenz ist die Dissertation des TUM - Mitarbeiters, wo explizit ausgeführt wird:


Maximum Utilization of Regenerative Braking Beneficial for Battery Life
The extensive investigations on the impact of regenerative braking on battery aging have shown that regenerative braking always had a beneficial effect on battery life. As a consequence, high recharging peak currents during braking periods should be tolerated, also at low temperatures of 10°C or even 0°C, as they did not harm the battery but reduced the overall cycle depth. The improvements in battery life owing to regenerative braking have been observed particularly at low temperatures and high SoCs. It has been concluded that the shorter recharging sequences at the charging station helped to minimize lithium plating.


Auf deutsch:
"Maximale Nutzung des regenerativen Bremsen wirkt sich positiv auf die Lebensdauer des Akkus aus
Die ausführliche Untersuchung des Einflusses des regenerativen Bremsens auf die Akku - Alterung hat gezeigt, dass das regenerative Bremsen immer einen positiven Einfluß auf die Akkulebensdauer hat. Aus diesem Grund sollten große Rückspeiseströme während des Bremsens toleriert werden, auch bei niedrigen Temperaturen von 10°C oder sogar 0°C, da es sich gezeigt hat, dass sie den Akku nicht geschädigt, aber die Tiefe des gesamten Entladungshubes reduziert haben. Die Verbesserungen der Akkulebensdauer durch das regenerative Bremsen ließ sich besonders bei niedrigen Temperaturen und hohem SoC beobachten. Daraus wurde geschlossen, dass kürzere Nachladesequenzen an der Ladestation dazu beitragen, das Lithium-Plating zu minimieren."

Also: das ist der Grund meiner Nachfrage, der Kollege an der TUM hat mit genau den Zellen seine Untersuchungen gemacht, die jedenfalls in meinem Auto durch die Gegend fahren. Und deshalb verstehe ich noch immer nicht, warum Tesla im Winder das regenerative Bremsen herunterfährt und damit ein inkonsistentes Verhalten Sommer / Winter in Kauf nimmt :wink:.

Gruß

Dieter

„High recharging peak currents“ sind hohe Rückladungsstromspitzen, nicht „große Ströme“. Ich hänge mich deshalb dran, weil es mich erinnert: Im Modellbau (vor gefühlt 30 Jahren) war mal en vogue, dem Ladestrom einen Wechselstrom zu überlagern, der zu „Ladespitzen“ führte. So mancher hat damit seine müden NiCads wieder munter wie neu bekommen. Und wenn ich lese, daß das Lithium quasi „klumpt“ könnte das evtl. auf einen ähnlicher Effekt deuten.

Damit Du Dir solche Gedanken nicht machen musst, gibt es ja das BMS von Tesla :wink:
Das sorgt dafür, dass nur so viel Ladestrom genutzt wird, wie es die Akkutemperatur zulässt! Im Extremfall kann der Akku auch in den ersten Minuten gar nicht geladen werden und wird erst mal durch die Akkuheizung auf Temperatur gebracht.