Schadet Kälte einem Akku wirklich?

Ich lese immer wieder in der Presse, dass Akkuzellen bei Kälte genauso beschädigt werden wie bei Wärme.
Nach meinem chemischen Verständnis wird bei Kälte lediglich der Elektrolyt zähflüssiger und dadurch wird der freie Elektronenfluss gehemmt.
Man verliert also temporär an Kapazität, zumindest im Verhältnis zu der dem Akku zuletzt zugeführten Ladung. Eine echte Schädigung durch Kälte ist aber nicht gegeben, während zu viel Wärme den Akku tatsächlich dauerhaft chemisch verändert.

Es wäre interessant hier noch mehr Informationen zu bekommen, da ja sowohl Pedelecs als auch E-Autos ohne aktive Heizung der Akkus in kälteren Regionen sehr beliebt sind und ich noch nie davon gehört habe, dass diese dort schneller verschlissen werden.

Sehr tiefe Kälte von - 20 Grad über mehr als 24h kann dem Akku schaden.

Horst Lüning hat ein Video mit Selbsttest gedreht.

Du musst beim Akku verschiedene Zustände Unterscheiden. Lagerung, Ladung und Entladung.

Ladung scheint bei niedrigen Temperaturen am kritischsten zu sein, jedenfalls werden Ladeleistung und Rekuperation vom BMS in unserem MS bereits begrenzt, wenn noch keine Limits bei der Entnahme angezeigt werden. Lagerung sollte bei den in Mitteleuropa üblichen Temperaturen wo das Tagesmittel kaum unter -10°C sinkt wohl unproblematisch sein.

Gruß Mathie

Einfach mal nach dem Begriff „Lithium Plating“ suchen.

Ansonsten ist die Dissertation von Peter Keil das lesen wert.

Dieser Thread hilft auch weiter.

Danke für die Links, sehr interessant finde ich:

  • Operating at temperatures of 10°C or lower does not only reduce the available capacity but also accelerates aging when the cells are cycled. This thesis has demonstrated that not only charging at low temperature, but also discharging at low temperature can cause severe degradation of the lithium-ion battery of an EV.
  • To improve the battery life, the lithium-ion batteries should be heated in winter when there are subzero temperatures. Furthermore, high discharging currents should only be drawn from the battery after a certain warming of the cells.

Das heißt also, dass die Lagerung im Winter kein Problem darstellt, man aber den Akku vor der Fahrt aufwärmen sollte.
Beim Pedelec also indem man den Akku vorher noch mit ins Büro/nach Hause nimmt, beim EV durch Vorheizen.

Jetzt wäre noch interessant zu wissen, ob man durch das Vorheizen eines Model 3 nicht nur den Komfort für die Fahrgäste erhöht, sondern sich dabei auch noch der Akku etwas aufheizt und man der Batterie was Gutes tut.

Bitte entschuldigt wenn ich das so deutlich sage, aber wer ein Elektroauto bei den aktuellen Temperaturen mit 18km typischer (!!) Restreichweitenanzeige (bei vermutlich warmem Akku) über Nacht stehen lässt, noch dazu, wenn eine Lademöglichkeit in der Nähe ist, ist ein Trottel.

Mehr ist dazu nicht zu sagen.

Generell sollte man eine entladene LiIon recht rasch wieder auf 40-60% aufladen, um der Alterung entgegenzuwirken - gerade bei kalten Temperaturen.

Mein Tesla Roadster steht gerade bei rund 50km im Storage Mode … Hat zwar ne andere LiIon Technologie aber so soll der Akku am längsten halten.

Ah ja, quelle?

Tesla-Empfehlung, Allgemeinwissen? (Achtung: Ist hier OT.)

Dieser Aussage ist nichts mehr hinzu zu fügen, ausser +1! :laughing:

Gruß

Ja ist OT und so nicht richtig. :wink:

Vielleicht teilst Du uns dann mal Dein Wissen mit?
Ich lerne ja gerne noch dazu, und bisher war ich auch der Auffassung einen leeren Akku, insbesondere bei Kälte besser zügig wieder zu laden.
Bekräftigt in dieser Annahme hat mich der Hinweis in meinen Teslas, der immer unter 20% SoC aufploppt. Immerhin baut Tesla ja Elektroautos. Die sollten es ja eigentlich wissen.

Ich weiß nicht, über welches Wissen TripleP verfügt, das er bis anhin nicht mit uns teilen möchte.
Ich finde hier ein paar Empfehlungen zum empfohlenen SoC bei Li-Ionen Akkus und „Lagerung“:
40%-70% SoC wird empfohlen

akku-abc.de/akku-lagerung.php
plarad.de/fileadmin/downloa … e_0216.pdf
t-online.de/digital/compute … chtig.html

Bei jedem Tesla kommt bei SoC unter 20% und kalter Witterung eine klare Warnung, dass man das Auto SO nicht stehen lassen soll und an eine Lademöglichkeit anschließen sollte weil es sonst zu Problemen kommen könne.

Deshalb hatte ich ja geschrieben, dass ich das für konstruiert halte. Das liest sich ein bisschen wie eine Relotius Story. Selbst wenn das so eingetreten wäre, sollte doch zumindest die Warnung im sonst so detaillierten Artikel erwähnt werden.

@T-Fan Tesla empfiehlt bei kalter Witterung aufzuladen, weil die meisten Leute mit dem Auto irgendwann weiter fahren wollen und beim Abkühlen die entnehmbare Kapazität sinkt. Das schadet dem Akku nicht, schränkt die Nutzbarkeit aber ein :wink:

Rein von der Lagerung ist ein Akku mit wenigen Prozent Restladung bei niedriger Temperatur lange haltbar, die kalendrische Alterung ist bei Kälte gering. Muss dann halt vor Benutzung wieder geladen werden, und benn das nicht gemacht wird, passiert halt das, was Herrn Ilg in dem Artikel der Zeit passiert ist.

Hier die Dissertation von Peter Keil zur Lebensdauer von Li-Ionen-Zellem: mediatum.ub.tum.de/1355829

Vermute, dass sich tripleP darauf bezieht, wurde hier schon oft thematisiert.

Gruß Mathie

Sehr interessante Arbeit mit interessanten Erkenntnissen.
Nur leider nur eingeschränkt auf Tesla übertragbar aufgrund des Studiendesigns, das explizit eine Untersuchungsmethofe wählt, wo die komplette Trennung der Batterie vom Stromkreis des Autos unabdingbare Voraussetzung ist, die Messmethoden anwenden zu können. Wir alle wissen, dass bei einem Tesla die Batterie nie 100% getrennt ist vom Auto.

Auf Seite 45 der Dissertation findet sich:
„In both studies, the cells were stored in disconnected state, as storage in open circuit condition is a prerequisite for Coulomb Tracking evaluations.“

Somit geben die Erkenntnisse aus der Dissertation Hinweise, wie es in unseren Fahrzeugen wohl sein könnte aber 100% wissen wir es nicht, da die Tesla Fahrzeuge eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung der in der Dissertation verwendeten Messmethoden nicht erfüllen.

Du musst das untersuchte Phänomen von der zur Untersuchung verwendeten Messmethode unterscheiden.

Wenn Du kalendarische Alterungseffekte messen willst, musst Du den Akku von allen Verbrauchern trennen, sonst misst Du immer einen Mix aus kalendarischen und zyklischen Alterungseffekten. Zum Thema Überlagerung von kalendarischer und zyklischer Alterung steht bei Keil weiter vorne in Kapitel 2.3 etwas. Leider sind die dort genannten Quellen nicht frei verfügbar und ich habe keinen Zugang mehr zu den Uni-Datenbanken, da meine Studien und meine Diss schon etwas her sind.

Mein Fazit ist jedenfalls, dass Herr Ilg, der Autor des Artikels in der Zeit, durch das Abstellen des Autos bei Kälte mit fast leeren Akku, zwar seine Mobilität eingeschränkt hat, aber nicht dem Akku geschadet hat.

Ilg hat einen typischen Anfängerfehler gemacht und nicht auf das Auto gehört, welches ihn aufgefordert hat wegen des niedrigen Akkustands bei niedriger Temperatur gleich zu laden. Statt dessen hat er auf die angezeigten Restkilometer vertraut. Als die am Morgen weg waren, hat er festgestellt, dass es noch eine Reserve unter null gibt, aber die nicht unbedingt reicht, um noch bis zur Ladestationen zu kommen. Außerdem hat er gelernt, dass die entnehmbare Energie im Akku durch Abkühlung sinken kann.

An diesem Lernprozess hat er die Leser teilhaben lassen. Herr Ilg wird den Fehler wohl nicht mehr machen und seine Leser werden sich, wenn sie dann mal Elektroauto fahren vielleicht daran erinnern. Die Leser, die bereits Elektroauto fahren erfahren durch den Artikel wenig Neues, außer vielleicht, dass Herr Ilg vor dem geschilderten Erlebnis noch wenig Ahnung von Akkus bei kaltem Wetter hatte.

Gruß Mathie

Danke Mathie.
Ich hät’s nicht besser formulieren können.

Dieses Wissen @pollux hatten wir hier im TFF schon vor Jahren zusammengetragen.

Die Trennung von Messmethode und untersuchtes Phänomen kann man nur vornehmen wenn die Messmethode nicht an sich schon bestimmte Anforderungen an das untersuchte Phänomen stellt,

Das Problem ist daher im Studiendesign, dass die verwendete Messmethode nicht geeignet ist, zyklische Alterung richtig zu erfassen, wie auch in der Dissertation korrekt beschrieben.
Daraus alleine resultiert, dass man die Studienergebnisse nicht 100% auf Tesla übertragen kann sondern nur annehmen kann, dass die eine gewisse Relevanz haben.

Bei Gelegenheit lese ich mal die angegebenen Quellen, die sich mit der Überlagerung beschäftigen.

Die Ergebnisse 1:1 aus der Kell Dissertation auf Tesla übertragen zu wollen wäre ein klassischer systematischer Fehler.