Abo
  • Services:
Anzeige
Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos
Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos (Bild: Regis Duvignau/Reuters)

Laden und Entladen sind keine linearen Prozesse

Allerdings seien Laden und Entladen keine linearen Prozesse. Zunächst steige beim Laden das chemische Potenzial mit der fortschreitenden Abgabe von Lithium-Ionen. Dann aber erreichen die Partikel einen kritischen Wert des Lithium-Anteils (und des chemischen Potenzials). An diesem Punkt findet ein abrupter Übergang statt: Die Partikel geben ihre verbleibenden Lithium-Ionen sehr rasch ab, ohne dass sich dabei ihr chemisches Potenzial verändert. Und genau dieser Übergang erkläre, warum die Spannung der Batterie über einen großen Bereich praktisch unverändert bleibt.

Anzeige

Die Existenz dieser Potenzialbarriere soll nun zum Auftreten des Memory-Effekts führen. Haben die ersten Partikel die Potenzialbarriere überschritten und sind Lithium-leer geworden, kommt es zur Aufspaltung der Partikel-Population der Elektrode. Das heißt: Es gibt nun eine scharfe Trennung zwischen Lithium-armen und Lithium-reichen Partikeln. Wenn die Batterie nicht vollständig geladen wird, bleibt also eine bestimmte Anzahl Lithium-reicher Partikel übrig, die es nicht über die Barriere geschafft hat. Diese Partikel bleiben aber nicht lange am Rand der Barriere, denn dieser Zustand ist nicht stabil, sondern ihr chemisches Potenzial sinkt wieder. Selbst wenn die Batterie wieder entladen wird und alle Teilchen wieder vor der Barriere liegen, bleibt diese Aufspaltung in zwei Gruppen bestehen.

Beim nächsten Ladevorgang wird zuerst die erste Gruppe (Lithium-ärmere Partikel) über die Barriere gebracht, während die zweite Gruppe (Lithium-reiche Partikel) quasi "hinterherhinkt", so die Forscher. Damit die zweite Gruppe die Barriere erreicht, muss ihr chemisches Potenzial weiter erhöht werden, und genau das verursacht die den Memory-Effekt kennzeichnende Überspannung.

Warten zum richtigen Zeitpunkt hilft

Dabei spiele die Zeit, die zwischen Laden und Entladen eines Akkus verstreicht, eine wichtige Rolle für den Zustand des Akkus am Ende dieser Vorgänge. Laden und Entladen sind Prozesse, die das thermodynamische Gleichgewicht der Batterie aufheben, und durch eine Wartezeit kann sich dieses Gleichgewicht wieder einstellen. Die Forscher von PSI und Toyota fanden heraus, dass eine ausreichend lange Wartezeit den Memory-Effekt auslöschen kann, wenn man nach einem Zyklus bestehend aus partieller Ladung und anschließender vollständiger Entladung lange genug wartet. Wartet man hingegen vor der Entladung, bleibt der Effekt bestehen.

Forscher Novák räumt aber ein, dass der Effekt winzig ist: "Die relative Abweichung in der Spannung beträgt nur wenige Promille". Er geht davon aus, dass der Effekt durch eine intelligente Anpassung der Software im Akku-Management-System rechtzeitig festgestellt und berücksichtigt werden kann. Sollte das gelingen, stünde der Memory-Effekt dem sicheren Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos nicht im Wege.

 Paul Scherrer Institut: Lithium-Ionen-Akkus haben doch einen Memory-Effekt

eye home zur Startseite
Lalalalala 18. Apr 2013

In den 4er iPhones kann man den Akku relativ problemlos selber wechseln. Wie das beim 5er...

brill 18. Apr 2013

Danke für den Hinweis! Ohne Deinen Hinweis oder genauere Kenntnis der unterschiedlichen...

iu3h45iuh456 17. Apr 2013

Ich hatte immer in Erinnerung (als Kopf-Memoryeffekt sozusagen), dass Li-Io Akkus einen...

Spaghetticode 17. Apr 2013

Das fällt mir auch bei Laptops auf. Neu kann man stundenlang ohne externe Stromquelle...

Lala Satalin... 16. Apr 2013

Nokia 3210 hatte einen LiPoly-Akku! An diesen hat sich nicht viel geändert, man hat heute...


Mein Elektroauto / 20. Apr 2013



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Landeshauptstadt Potsdam, Potsdam
  2. BG-Phoenics GmbH, Hannover
  3. mobileX AG, München
  4. Robert Bosch GmbH, Leonberg


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. (u. a. Hobbit Trilogie Blu-ray 43,89€ und Batman Dark Knight Trilogy Blu-ray 17,99€)
  2. (u. a. The Big Bang Theory, The Vampire Diaries, True Detective)
  3. (u. a. Warcraft Blu-ray 9,29€, Jack Reacher Blu-ray 6,29€, Forrest Gump 6,29€, Der Soldat...

Folgen Sie uns
       


  1. Heiko Maas

    "Kein Wunder, dass Facebook seine Vorgaben geheim hält"

  2. Virtual Reality

    Oculus Rift unterstützt offiziell Roomscale-VR

  3. FTP-Client

    Filezilla bekommt ein Master Password

  4. Künstliche Intelligenz

    Apple arbeitet offenbar an eigenem AI-Prozessor

  5. Die Woche im Video

    Verbogen, abgehoben und tiefergelegt

  6. ZTE

    Chinas großes 5G-Testprojekt läuft weiter

  7. Ubisoft

    Far Cry 5 bietet Kampf gegen Sekte in und über Montana

  8. Rockstar Games

    Waffenschiebereien in GTA 5

  9. Browser-Games

    Unreal Engine 4.16 unterstützt Wasm und WebGL 2.0

  10. Hasskommentare

    Bundesrat fordert zahlreiche Änderungen an Maas-Gesetz



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Blackberry Keyone im Test: Tolles Tastatur-Smartphone hat zu kurze Akkulaufzeit
Blackberry Keyone im Test
Tolles Tastatur-Smartphone hat zu kurze Akkulaufzeit
  1. Blackberry Keyone kommt Mitte Mai
  2. Keyone Blackberrys neues Tastatur-Smartphone kommt später

The Surge im Test: Frust und Feiern in der Zukunft
The Surge im Test
Frust und Feiern in der Zukunft
  1. Computerspiele und Psyche Wie Computerspieler zu Süchtigen erklärt werden sollen
  2. Wirtschaftssimulation Pizza Connection 3 wird gebacken
  3. Mobile-Games-Auslese Untote Rundfahrt und mobiles Seemannsgarn

Vernetzte Hörgeräte und Hearables: Ich filter mir die Welt widdewiddewie sie mir gefällt
Vernetzte Hörgeräte und Hearables
Ich filter mir die Welt widdewiddewie sie mir gefällt
  1. Polar Fitnesstracker A370 mit Tiefschlaf- und Pulsmessung
  2. The Dash Pro Bragis Drahtlos-Ohrstöpsel können jetzt auch übersetzen
  3. Beddit Apple kauft Schlaf-Tracker-Hersteller

  1. Re: Siri und diktieren

    andi_lala | 17:41

  2. Nachtrag nicht 100% richtig

    U.S.tooth | 17:38

  3. Re: Forken

    sniner | 17:34

  4. Re: 1400W... für welche Hardware?

    Ach | 17:33

  5. Re: Horizon zero dawn

    HierIch | 17:32


  1. 12:54

  2. 12:41

  3. 11:44

  4. 11:10

  5. 09:01

  6. 17:40

  7. 16:40

  8. 16:29


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel