Laden und Lagern von Akkus

Diskutiere Laden und Lagern von Akkus im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Hallo allerseits, 1. ich habe zwei sehr unterschiedliche Angaben bekommen, was das Laden betrifft: In der Anleitung des Rades (Shimano-Antrieb...
Ginkgo

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Hallo allerseits,

1. ich habe zwei sehr unterschiedliche Angaben bekommen, was das Laden betrifft:
In der Anleitung des Rades (Shimano-Antrieb, Akku 10 Ah /26 Volt) heißt es, auch Teilladungen würden wie Voll-Ladungen gezählt. Und ein Händler meinte, es sei besser, denn Akku nach jeder Fahrt ans Ladegerät zu hängen. Mir geht es darum, den Akku vor Allem während meiner Abwesenheit optimal zu erhalten.
Bisher habe ich den Akku nach jeder Fahrt mit in die Wohnung genommen, nachgeladen und auch auf der Ladeschale gelassen bis zur nächsten Fahrt. Wenn ich nun nach der Anleitung gehen würde, müßte ich so lange fahren, bis der Akku "down" ist. Das wäre aber etwas riskant! Da könnte es passieren, daß der Akku leer ist, bevor die letzte Fahrt abgeschlossen ist.

2. Ist es richtig, den Akku im Keller zu lagern bei ca. 5-10 Grad?

3. In welchem Ladezustand sollte ich den Akku lagern, wenn ich mehrere Monate im Ausland bin? Bei Laptops heißt es immer, bei ca. 75% Ladung würde der Akku am längsten halten.

4. Gibt es spezielle Ladeerhaltungsgeräte wie für den PKW? Was für eines ist zu emfehlen?

5. Gibt es zu dem Thema spezielle Informationen??
 
jimmy

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

5. Gibt es zu dem Thema spezielle Informationen??

-> Zunächst solltest du deine Akkutechnologie kennen, z.B. LiIon oder LiMn.
-> Dann tippst du z.B. 'Akku Lagerung' in der Forensuche ein.

Teilladung vs. Vollladung: Ist doch alles schon gegessen und durchgekaut..

Grüsse, jimmy
 
Ginkgo

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

-> Zunächst solltest du deine Akkutechnologie kennen, z.B. LiIon oder LiMn.
-> Dann tippst du z.B. 'Akku Lagerung' in der Forensuche ein.

Teilladung vs. Vollladung: Ist doch alles schon gegessen und durchgekaut..
Für Dich vielleicht schon... Trotzdem danke für den Tip.
Ich werde den Akku also nicht ständig nachladen, sondern erst, wenn er zu 80% leergefahren ist. Laden tue ich im Warmen, und lagern im (Fahrrad-)Keller. Bleibt nur die Frage, wie lange ich ihn ohne nachzuladen liegenlassen kann. Ich werde ca. 3 Monate im Ausland sein. Muß ich jemanden beauftragen, den Akku einmal währenddessen zu laden? Ich kenne die Entladerate nicht... Ich sollte ihn ja auch nicht ganz aufgeladen lagern, sondern nur 40% geladen.
 
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Christian

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Ich kenne die Entladerate nicht...

Die Entladerate hängt von der Akkuchemie und der angehängten Elektronik (z.B. BMS) ab. Du wirst nicht umhin kommen, diesen Wert in Erfahrung zu bringen.

Was sagt der Hersteller bzw. die Bedienungsanleitung zum Thema Lagerung?

Gruß,

Christian
 
Ginkgo

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Die Entladerate hängt von der Akkuchemie und der angehängten Elektronik (z.B. BMS) ab. Du wirst nicht umhin kommen, diesen Wert in Erfahrung zu bringen.

Was sagt der Hersteller bzw. die Bedienungsanleitung zum Thema Lagerung?
Die sagen, man könne den Akku bei Temperaturen zwischen 2 und 10 Grad Celsius bis zu 3 Monate lagern. Es ist aber keine Aussage dazu zu finden, zu wieviel Prozent der Akku geladen sein sollte. Den Aussagen hier im Forum nach sollte die Ladung etwa 40% betragen. Vergleichbare Angaben gibt es auch zu dem Akku meines Laptops.
 
Kraeuterbutter

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

knapp über Leerlaufspannung sagt man, ja

wenn da aber ein ständig nuckelndes BMS dran hängt..

ich hab meine Lipos oft 1 Jahr lang nicht in der Hand und das geht gut...
allerdings hat auch kein Akku ein BMS
 
Ginkgo

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

knapp über Leerlaufspannung sagt man, ja

wenn da aber ein ständig nuckelndes BMS dran hängt..

ich hab meine Lipos oft 1 Jahr lang nicht in der Hand und das geht gut...
allerdings hat auch kein Akku ein BMS
Sorry: Ich nix verstehn!
"nuckelndes" BMS, Lipos, Leerlaufspannung....
Nicht jeder hier weiß, was gemeint ist. Ich jedenfalls nicht...
 
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cephalotus

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Lithium Akkus leben am längsten, wenn man sie möglcisht nie randvoll lädt und möglichst nie komplett entlädt.

Im automobilbvereich, wo Lebensdauer jenseist der 10 Jahre benötigt werden, werden Zellen ausschleißlich im Teilladungsbereich betrieben.

Lithium Ionne Zellen kann man problemlos klat bei 40% über 3 Monate lagern. Ob das für den Akku auch gilt kann man nicht sagen, da da idR noch eine Elektronik drin steckt.

Wenn das nicht vorher heraus zu finden ist würde ich den Akku lieber zu 90% laden, bevor er 3 Monate rum liegt. Kühl lagern schadet keinesfalls.

mfg
 
Reinhard

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

"nuckelndes" BMS, Lipos, Leerlaufspannung....

Zu allen 3 Begriffen findest Du etliches per Forensuche ... Diese findest Du rechts oben.

Zum "nuckelndes" BMS: stell Dir eine liegende, gefüllte Flasche vor, deren Verschluss nicht ganz dicht ist ... Ähnliches passiert mit Deinem Akku, wenn sich ein BMS immer ein wenig Akkukapazität gönnt.
 
Ginkgo

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Zu allen 3 Begriffen findest Du etliches per Forensuche ... Diese findest Du rechts oben.

Mhhh... Warum schreibt Ihr nicht einfach allgemeinverständlich? Vom Leser zu erwarten, daß dieser die Suche (oder Google /Wikipedia) bemühen muß, um herauszufinden, was Abkürzungen und Fachbegriffe bedeuten, finde ich ein wenig unhöflich. Oder will man seine Kompetenz mit solchen Begriffen untermauern?
 
ullimerzbacher

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Diese Hinweise gebe ich meinen Kunden mit





… zur richtigen Akkupflege:

Die modernen und leichten Lithium-Ionen Akkus sind nicht nur leistungsfähiger als herkömmliche NiMH, NiCa oder Blei-Gel-Akkus sondern reagieren im Vergleich zu diesen auch empfindlicher auf eine nicht-ordnungsgemäße Behandlung. Das Aufladen des Akkus erfolgt mittels I/U-Ladeverfahren und sollte immer vollständig durchgeführt werden (Das Ladegerät signalisiert, wenn der Akku komplett fertig geladen ist). Wird dies bei den Ladezyklen konsequent umgesetzt, bleibt auch die Kapazität weitestgehend erhalten. Nach 500 Ladezyklen haben unsere Akkus noch eine Kapazität von rund 80%, nach 1000 Ladezyklen noch ca. 60%. Der Grund für das Nachlassen der Kapazität liegt an einer Alterung der Lithium-Ionen-Akkus bedingt durch Zell-Oxidation. Oxidieren die Elektroden geht die Fähigkeit verloren, für den Stromfluss notwendige Lithium-Ionen zu speichern. Ursachen für eine Zell-Oxidation können eine ungünstige Umgebungstemperatur, eine chemische Änderungen der Elektrolyte oder der Ladezustand des Akkus sein. Die Kombination aus hohen Temperaturen und einem vollen Akku sorgt beispielsweise für eine besonders schnelle Zell-Oxidation.


… zur Benutzung:

Ist das e-Rad nicht in Gebrauch, sollte es immer ausgeschaltet sein. Idealerweise entnehmen Sie darüber hinaus auch den Akku aus dem e-Rad. Wie lang das Leben eines Lithium-Ionen-Akku tatsächlich ist, hängt vom Gebrauch und der Umgebungstemperatur ab. Ist die maximale Reichweite des e-Rades pro Akkuladung mit 60km angegeben, so ist eine Gesamtlaufleistung von ca. 30.000km mit einem Akku möglich (60km x 1000 Ladungen). Bitte beachten Sie dazu, dass Lithium-Ionen Akkus konstruktionsbedingt bei Frost oder geringen Temperaturen nicht die volle Leistung zur Verfügung stellen können. das ist normal und kein Grund zur Sorge oder zu einer Reklamation. Nutzen Sie den Akku bei steigenden Temperaturen und Sie werden feststellen, dass er wieder zur vollen Leistung zurückfindet.

… zur Lagerung (länger als 2 Monate):

Der optimale Ladezustand für eine Lagerung liegt zwischen 50% und 80% (Beispiel: hat Ihr Akku eine Gesamtladezeit von 7 Stunden ist er in 3,5 Stunden zu ca. 50% geladen). Die Selbstentladung von 2% bis 10% pro Monat ist äußerst gering, jedoch stark temperaturabhängig. Lithium-Ionen-Akkus sollten daher alle zwei bis drei Monate nachgeladen werden, um eine Tiefenentladung zu vermeiden. Gelagert werden sollten die Akkus idealerweise in einem nicht beheizten, frostfreien Raum (optimal sind 7-10 Grad). Kommt es dennoch zu einer Tiefenentladung, kann der Akku unter Umständen wieder erweckt werden. Konnte dies geschehen, kann der Akku mit Abstrichen in der Kapazität weiter genutzt werden. Ist der Akku dagegen nicht mehr zu „wecken“, so ist er fachgerecht zu entsorgen. Sie haben die Möglichkeit den Akku beim Fachhändler abzugeben, dieser kann den Akku Fachgerecht entsorgen lassen. Wir möchten an dieser Stelle nochmals ausdrücklich darauf hinweisen, dass eine Tiefenentladung kein Garantie- oder Gewährleistungsfall ist und immer mit einer fehlerhaften Bedienung durch den Benutzer zu tun hat.
 
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cephalotus

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Diese Hinweise gebe ich meinen Kunden mit



Der Grund für das Nachlassen der Kapazität liegt an einer Alterung der Lithium-Ionen-Akkus bedingt durch Zell-Oxidation. Oxidieren die Elektroden geht die Fähigkeit verloren, für den Stromfluss notwendige Lithium-Ionen zu speichern.
Geschädigt wird wohl auch der Elektrolyt.

Ein weiterer Alterungseffekt entsteht meines Wissen durch die Volumenänderung in der Anode, wenn die Lithium Ionnen raus und rein wandern. Das ist wohl (einer) der Haupteffekt(e), der die Zykluslebensdauer begrenzt und der Grund, warum der Lithium-Ionen Akku besonders sensibel auf ganz leer entladen und ganz voll geladen reagiert.

</p> </p>
so ist eine Gesamtlaufleistung von ca. 30.000km mit einem Akku möglich (60km x 1000 Ladungen).
Interessante Mathematik

mfg
 
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ozzy

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Lithium Akkus leben am längsten, wenn man sie möglcisht nie randvoll lädt und möglichst nie komplett entlädt.

Was verstehst du unter "randvoll" und "komplett entladen"?

Sind das eigene Erfahrungen oder woher stammt die Aussage?
 
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Goldrausch

AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Was verstehst du unter "randvoll" und "komplett entladen"?

Das würde mich auch Interessieren

Was für eine Zellspannung heißt voll und leer bei Li-ion und Lifepo
 
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cephalotus

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Was verstehst du unter "randvoll" und "komplett entladen"?

Sind das eigene Erfahrungen oder woher stammt die Aussage?

Randvoll heißt bei den meisten Li-Ionen Akkus 4,2V pro Zelle. Leer heißt unter 3,0V pro Zelle. Je weiter man von diesen Bereichen weg bleibt, desto besser. Hauptursache sind die Volumenänderungen in der Anode durch die Ionenwanderung, im oberen Spannungsbereich werden außerdem Zersetzungsprozesse von Elektroden und Elektrolyt begünstigt.

Ich habe beruflich bedingt einen kleinen Einblick ins Thema Akkutechnologien für Speicher im Stromnetz und für Traktionsanwendungen. Da ist dies die derzeit überwiegende Meinung. Akkus in E-Autos werden daher z.B. nur in einem bestimmten Ladezustand betrieben, bei Hybriden, wo der Nachteil der reduzierten nutzbaren Kapazität verschmerzbarer ist, aber mehr Zyklen überlebt werden müssen, ist der Bereich meist noch enger, da werden teilweise weniger als 50% der Nennkapazität genutzt.

Das Internet ist diesbezüglich eher heikel, da ist meist nicht zwischen aktuellen Wissensstand und veralteten Meinungen (jeder Teilzyklus zählt als Vollzyklus, Lithium Akkus sind nach 3 Jahren grundsätzlich hin, die Kapazität steigt noch an, wenn man die Akkus erst ein paar mal ganz entlädt, usw...) unterscheiden.

Ich mag mich auch irren. Wer weiß. Andererseits nutze ich Li-Ionen Akkus aus der Consumer Elektronik, die schon 8 Jahre auf dem Buckel haben und immer noch gut funktionieren.

Das Problem ist, dass es nicht "Die" Lithium-Ionen-Technologie gibt. Es gibt verschiedene System und verschiedene Fertigungsverfahren sowie verschiedene Fertigungsqualitäten. In 10 Jahren ist man sicherlich nochmal um einiges schlauer.

mfg
 
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FischerTrochtelfingen

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diverse :-)))
AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Ziemlich übereinstimmende Empfehlungen von Panasonic, Bosch, Greenmover(BMZ) und auch Shimano(allerdings der DI2 Accu der elektr.Schaltung) lauten :
- optimaler Ladezustand 50-60 % für länger Lagerung
- keine Minustemperaturen ca. sondern ca 10°
- NICHT tiefentladen, optimalerweise im mittleren bis vollen Bereich fahren
- nicht laden bei Temperaturen unter 0° (Sicherheitshalber 4-5°) und über 30°
und nur langfristig am Ladegerät angeschlossen lassen wenn das ladegerät dafür geeignet ist ( zB Bionx alt nicht ! , Bionx 48 V ja... )

Grüße
martin
 
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andy.dark

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Was verstehst du unter "randvoll" und "komplett entladen"?

Sind das eigene Erfahrungen oder woher stammt die Aussage?
ich hab zwar an sich keine ahnung davon aber grad als laie versteh ich das ganz einfach so :
- randvoll = bis die anzeige des ladegerätes voll geladen meldet
- komplett leer = bis der akku beim sich unterstützen lassen keinen mucks mehr von sich gibt
weil richtig leer geht ja nicht dank tiefenladungsschutz

ich persönlich versuche meinen akku nach möglichkeit auch im teillastbereich der ladekapazität zu halten.
allerdings hab ich ihn in meinen ungefähr 6-7 vollzyklen(umgerechnet auf die km) auch schon 3 mal richtig voll geladen wegen benötigter max. reichweite und ihn auch schon 2x komplett ausgelutscht bis nix mehr kam.
 
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cephalotus

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Der Effekt der Volumenänderung in der Anode wird auch hier kurz beschrieben:

http://www.sciencenews.org/view/generic/id/70080/description/New_batteries_fix_themselves

Ich stelle darüber hinaus fest, dass mittlerweile der Artikel in der deutschen Wikipedai auch ganzbrauchbar ist und den aktuellen Wissensstand mehr oder wneiger gut nachbildet. Da stand vor ein paar Monaten noch ziemlich viel überholtes Zeug.

Ein paar links querbeet, die sich mit lithium ion aging mechanism finden lassen:

http://www.isea.rwth-aachen.de/data/research/energystorage/pdf/forschung21.pdf

http://www.mecheng.osu.edu/nlbb/files/nlbb/Battery_aging_09.pdf

http://www.osti.gov/bridge/purl.cov...1E9B0464BF42?purl=/766606-hRNYYO/webviewable/

http://etd.ohiolink.edu/send-pdf.cgi/Zhao Mingchuan.pdf?ohiou1004388277

http://www.electrochem.org/dl/ma/200/pdfs/0128.pdf

mfg
 
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ozzy

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Hallo cephalotus,

vielen Dank für die Links.

Ganz so einfach scheint es doch nicht zu sein, wenn eine Zelle bei 40° und 3,9 V langsamer altert als bei 40° u. 3,8 V.

Die Hinweise der Hersteller sind zwar verständlich, aber kaum praktikabel. Das fängt schon damit an, dass ein Normalbürger, der einfach nur Pedelec fahren will, überhaupt nicht weiß, ob sein Akku nun halb, ein drittel oder drei viertel entladen ist. Die meisten Akkuanzeigen sagen dazu wenig aus.

Hier mal ein Vorschlag einer Faustregel für techn. versierte Laien:

- die Ladeschlußspannung des Ladegeräts sollte mit den Angaben des Akkuherstellers übereinstimmen (Händler)
- den Akku besser häufig laden und nicht komplett leerfahren (Benutzer)
- Schnellladung ist ein Kompromiss und verkürzt bei regelmäßiger Anwendung die Lebensdauer des Akku (Händler/Benutzer)
- Temperaturn größer 40°, z.B. direkte Sonneneinstrahlung im Stand möglichst vermeiden (Benutzer)
- Lagerung kühl (> 0° C), trocken und fast voll oder voll geladen (Benutzer)

Wer sich daran hält, wird nicht das Optimum erreichen, aber dem sehr nahe kommen.

Oder was meint ihr dazu?
 
C

cephalotus

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AW: Widersprüchliche Aussagen zum Laden und Lagern des Akku

Die Händler bieten das an, was Kunden haben wollen und Kunden wünschen sich hohe Zahlen. Also viele Volt und viele Ah. Je mehr Ah, desto besser.

Ein Hersteller/Händler, der die Akku-/Ladegerät Kombination auf Lebensdauer optimieren würde, müsste auf rund 20-30% der Kapazität verzichten. Das bedeutet im Zeitschriftentest eine um 20-30% reduzierte Reichweite, schlechtere Testnoten und schelchtere Datenblattangaben.

Bei der Lebensdauer werden dann sowieso (vorsicht formuliert) extrem optimistische Szenarien übernommen, so hat man dann 1.000 Zyklen und mehr im datenblatt stehen. Das mag für eine Einzelzelle im labordauertest in der Klimakammer ja vielleicht stimmen, für einen Zellenpack eher nicht.

Wenn man sich den typischen Pedelecfahrer anschaut, dann ist die Zyklenlebensdauer eh nicht soooo relevant. Ich schätze mal ins Blaue, dass 95% der Fahrer von Kaufpedelecs keine 300 Vollzyklen in den ersten 1-2 Jahren (Garantiezeitraum) drauf fahren.
Selbiges gilt für Cosnumer Electronic. Da ist beim handy und beim Notebook wichtig, die letzten 10-20% Laufzeit im Zeitschriftentest rauszuholen, ob der Akku 100 Zyklen oder 500 Zyklen lebt ist bei heutigen Produktzyklen eh irrelvant.
Apple wurde in den USA erfolgreich verklagt, weil man den nicht wechselbaren Akku im ipod seinerzeit ganz gezielt auf niedrige Lebensdauer hin optimiert hatte.

Es gibt auch Ausnahmen. Bosch z.B. lädt die 36V Akkupcks auf 40,8V (also 4,08V pro Zelle) und kühlt sie dabei noch aktiv und gibt für den 2s Akku mit Konion 1100 folglich auch nur 2Ah an Kapazität an. Das sind Akkus von Profiwerkzeugen, die oft mehrere Zyklen pro Tag sehen, da braucht es eine hohe Lebensdauer.

Wer im Pedelecbereich Eigenbaulösungen verwendet hat es selber in der Hand, wie er mit seinen Akkus umgeht.

Ich werd z.B. in mein Ladegerät, das derzeit 42,3V ausspuckt (schaltbare) Si-Dioden einbauen, so dass die Ladeschlussspannung für die 10s Akkus entweder 40,9V oder 41,6V beträgt mit Standardladung bei 4,09V pro Zelle.

Die Abschaltspnnung der Controller bei 31,5V ist schon mal ganz gut, da es im unterem Ladesatnd bei den LiMn Akkus auch scon etwas zäher wird hat man sowieso ein Interesse daran, den Akku nur dann leer zu fahren, wenn es wirklich nötig ist.

Wenn man dann noch hohe Temperaturen vermeidet, wo möglich (Pedelec Akkus in schwarze Gehäuse zu bauen halte ich persönlich für vollkommenen Blödsinn) sollte einer passablen Lebensdauer wenig im Wege stehen, wenn man gute Zellen verwendet.

LiFePO4 in guter Qualität (tja, gute Frage, wer das außer A123 in den kleinen Rundzellen noch liefert) dürften bzgl. Lebendauer von den derzeitigen Technologien, die uns Bastlern zur Verfügung stehen von kalendarischer und Zykluslebensdauer die besten Aussichten haben, vorausgesetzt man bekommt ein vernünftiges BMS hin.
Die LiTitanat Technik von Toshiba hat in der Theorie Potenzial für extrem hohe Lebensdauern (praktisch keine kalendarische Alterung wegen der geringen Spannung und der LiTitanat Anode sagt man im Vergleich zur herkömmlichen Lithium-Graphit Anode ebenfalls eine extrem hohe Beständigkeit nach), aber an die kommt man wohl nicht so leicht ran und dann fehlen halt die praktischen Erfahrungen noch.

Ich selber probiere es jetzt mit der LiMn Technik und erhoffe mir da eine Nutzungsdauer von 5 Jahren. Danach kann man die Zellenpacks evtl. zerlegen und die besseren Einzelzellen noch für Taschenlampen o.ä. benutzen.

Wer eine Fertigpedelec hat sollte den Akku eben nicht ständig leer fahren, sondern möglcisht nur teil entladen und mal drauf achten, welche Spannung der am Landeende hat. Bei 4,2V pro Zelle evtl. vorzeitig trennen. (ist halt leider auch eine Frage, wann da die Zellen durch das BMS angeglichen werden).
Ansonsten kalt und halbvoll lagern (ca. 3,8V pro Zelle) und vor Überhitzung schützen. Schwarze Akkus im Sommer von der Sonne fern halten.

mfg
 
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