Lithium-Ionen-Akku - Wirkungsgrad - grundsätzliche Frage

Diskutiere Lithium-Ionen-Akku - Wirkungsgrad - grundsätzliche Frage im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Ich habe festgestellt, dass ein Li-Ionen-Akku ca. 1,5x soviel Energie zum Laden benötigt, als nachher beim Entladen genutzt werden kann. Ist das...
Shakespeare

Shakespeare

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Ich habe festgestellt, dass ein Li-Ionen-Akku ca. 1,5x soviel Energie zum Laden benötigt, als nachher beim Entladen genutzt werden kann.
Ist das grundsätzlich so?
Wo bleibt dieser Energieverslust?

Ich habe mir einen kleinen USB mAh-Zähler gekauft, dazu einen USB-Entlade-Widerstand.
Zuerst habe ich eine USB-Powerbank über den Zähler und den Widerstand bis zum Abschalten entladen.
Die erhaltenen mAh habe ich mir notiert.
Dann habe ich über denselben Zähler die Powerbank wieder bis zum Abschalten geladen.
Beim Entladen erhielt ich 2700 mAh.
Zum Laden habe ich aber 4300 mAh benötigt.
Wo ist diese Energie hingegangen?
Ist das prinzipiell bei Li-Ionen-Akkus so?
 
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Tommmi

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Die USB Powerbank hat erhebliche Wandlungsverluste um die 5V zu erzeugen. Bei Blei hast Ladeverluste weil Du Energie vergeudest um den Akku voll zu bekommen, in der Gasungsspannung blubbert etliches ins Nirvana. Bei Lithium bekommst das raus was rein geht.
 
Ewi2435

Ewi2435

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Ich habe festgestellt, dass ein Li-Ionen-Akku ca. 1,5x soviel Energie zum Laden benötigt, als nachher beim Entladen genutzt werden kann.
Ist das grundsätzlich so?
Wo bleibt dieser Energieverslust?

Ich habe mir einen kleinen USB mAh-Zähler gekauft, dazu einen USB-Entlade-Widerstand.
Zuerst habe ich eine USB-Powerbank über den Zähler und den Widerstand bis zum Abschalten entladen.
Die erhaltenen mAh habe ich mir notiert.
Dann habe ich über denselben Zähler die Powerbank wieder bis zum Abschalten geladen.
Beim Entladen erhielt ich 2700 mAh.
Zum Laden habe ich aber 4300 mAh benötigt.
Wo ist diese Energie hingegangen?
Ist das prinzipiell bei Li-Ionen-Akkus so?
Laden 80% Wirkunsggrad
Entladen 80% Wirkungsgrad

0,8*0,8 = 0,64 = 64% Wirkunsggrad

4300*0,64 = 2752mAh

Ist aber Verlust in der Elektrik nicht im Akku. Wie Tommy schon sagte haben Lithium Akkus keine Verluste. Wenn du 2700mAh hineinlädst bekommst du die AM AKKU gemessen auch wieder raus.

Da die Elektrik aber Laden 5V -> Akku 3-4,2V -> Entladen 5V Ausgang zweimal wandeln muss geht einiges verloren.
 
jopedeleco

jopedeleco

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Diese Powerbanks sind reine Mogelpackungen, schau dieses Video an dann weißt du mehr
 
Alfred

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Hallo,
ich habe mir vor gut 2 Jahren einen LiIon PV Speicher gebaut. Der coulombsche Wirkungsgrad Laden/Entladen liegt bei 98,4%, der energetische Wirkungsgrad liegt bei 96%. Die Zellen werden allerdings nur mit < 0,5C belastet. Die oben genannten Verluste haben nichts mit dem LiIon Akku zu tun, das sind reine Wandler Verluste!

Gruß
Alfred
 
onemintyulep

onemintyulep

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Ich habe festgestellt, dass ein Li-Ionen-Akku ca. 1,5x soviel Energie zum Laden benötigt, als nachher beim Entladen genutzt werden kann.
Du hast festgestellt dass das bei deiner Powerbank so ist. Die Ursache wurde erklärt.
Was für eine Effizienz "ein Li-IonenAkku" hat hängt von der Last im Verhältnis zur Grösse ab. Dh. bei geringen Strömen (bzw. grossem Akku) ist der Wirkungsgrad besser als bei grossen Strömen (bzw. kleinem Akku). Das liegt am Innenwiderstand.
Ein 10Ah (36v) Pedelecakku der mit durchschnittlich 5A belastet und mit 2A geladen wird hätte zB. einen Wirkungsgrad von 96%.
Derselbe Akku mit 10A belastet und mit 5A geladen aber nur noch 92%.
Die Wandler in deiner Powerbank liegen da noch darunter, ausserdem wird der durch die Wandlung auch hoch belastet im Verhältnis zu seiner Grösse...
 
Rutzki73

Rutzki73

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Laden 80% Wirkunsggrad
Entladen 80% Wirkungsgrad

0,8*0,8 = 0,64 = 64% Wirkunsggrad

4300*0,64 = 2752mAh

Ist aber Verlust in der Elektrik nicht im Akku. Wie Tommy schon sagte haben Lithium Akkus keine Verluste. Wenn du 2700mAh hineinlädst bekommst du die AM AKKU gemessen auch wieder raus.

Da die Elektrik aber Laden 5V -> Akku 3-4,2V -> Entladen 5V Ausgang zweimal wandeln muss geht einiges verloren.

Daher ist die Anzeige bzw. die Werbung einer Powerbank in Kapazität ist ja völliger Unsinn. Sauberer ist mit Wh zu werben....
 
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Pepito

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Der energetische Wirkungsgrad ist entscheidend.
Beispiel Lithium Akku:
Wh Entladen ( pro Zelle ):
3,2V * Entladestrom * Entladezeit
Wh Laden ( pro Zelle ): 4,2V * Ladestrom * Ladezeit

Wirkungsgrad = Wh Entladen / Wh Laden

Liegt am Ende zwischen 70% und 75%

Rest geht als Wärme ab.
Genaugenommen muß man den Wirkungsgrad des Ladegerätes auch noch
berücksichtigen und mit dem Wirkungsgrad des Akkus multiplizieren.
Der Akku verhält sich anders als ein Kondensator, die Ladespannung ist beim Akku deutlich größer als die Entladespannung.
Marketing gibt gerne den coulombschen Wirkungsgrad an, weil dieser den Spannungsunterschied ignoriert, damit deutlich besser ist.
In der Praxis zählt ausschließlich der energetische Wirkungsgrad.
 
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flachlandbiker

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So richtig stimmt das Beispiel aber auch nicht. Die Energiemenge ist U x I x t, das stimmt. Nur ist weder beim Laden noch beim Entladen die Spannung die ganze Zeit konstant, der Strom ggf. auch nicht. Die Energiemengen müssen aus Messpunkten für U und I (in einem engen Zeitraster) aufsummiert werden. Dabei kommt dann (korrekterweise) ein höherer energetischer Wirkungsgrad heraus als im Beispiel.
 
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