Akku Sommertest im heissen Auto

Dieses Thema im Forum "Lithium-Technologie" wurde erstellt von kirschm, 8. April 2018.

  1. Da ich auch im Auto gerne überall ein paar Talas griffbereit haben möchte, habe ich jetzt mal einen 'Sommer-Test' gestartet.
    • Verschiedene Einzellen-Talas mit verschiedenen Li-Ion Akkus
    • Alle Akkus neu bzw. mit maximal 10 halben Ladezyklen
    • 14500er und 18650er, alle unprotected
    • nicht voll geladen (das mache ich ja nie), aber doch auf 4.0x Volt
    • verschiedene Lagerstellen: kalter Kofferraum (wird max 45°C da drin), aber auch exponiert im Innenraum (Handschuhfach, Mittelkonsole... teils scheint da lange die Sonne drauf)
    Habt Ihr irgendeine Ahnung, wie sich das auf die Akkus auswirkt bzw. macht Ihr so was auch (normalerweise, also nicht als 'Test')?
     
    lichtiCH hat sich hierfür bedankt.
  2. Folomov
    Also 1-3 Lampen liegen eigentlich immer im Auto verteilt,aber gemessen habe ich noch nie. :pfeifen:
     
  3. Alle Reaktionen, die die Zelle schädigen, laufen schneller ab (beschleunigte Alterung). Die Reaktionskinetik folgt dabei der Arrhenius-Gleichung, welche grob aussagt, dass eine Temperaturerhöhung um 10°C jeweils eine Verdoppelung der Reaktionsgeschwindigkeit zur Folge hat, d.h. der Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit ist exponentiell.

    Ein Akku, der bei Raumtemperatur mit einer bestimmten Geschwindigkeit x altert, tut das bei 50°C schon mit der achtfachen Geschwindigkeit, bei 60°C sind wir schon bei 16-fach beschleunigter Alterung!
    Das gilt für alle Reaktionen, sowohl für die "guten" als auch leider für die unerwünschten "schlechten" Reaktionen, welche die Zelle altern lassen.
    Im Auto habe ich nur LSD-NiMH-Akkus.
    Ich möchte einfach nicht riskieren, dass ggf. ein schon vorgeschädigter, aber bei Raumtemperatur noch sicherer Lithium-Akku, im Auto bei 50, 60 oder gar 70°C dann nicht vielleicht doch mal hochgeht und mir die Karre abfackelt...
     
    lichtiCH, Unix5566 und kirschm haben sich hierfür bedankt.
  4. Acebeam
    ... das war mir schon klar... und Deine folgenden Ausführungen sind der Grund meiner eigentlichen Fragestellung und habe ich befürchtet...

     
  5. Nein, keine Akkus und somit auch keine Akkutests in den Autotaschenlampen mehr, nur noch Primärbatterien.

    Denn auch die Lösung von @steidlmick hat mich schonmal im Stich gelassen. Bei komplett durchgekühlter Lampe, samt Lsd- NiMh-Akku, ging die Lampe nur noch in der dunkelsten Stufe. (Auto in winterlicher Garage)
     
    nightcrawler hat sich hierfür bedankt.
  6. Ich habe im Auto die Haikelite DT 70 mit 26650er Akkus, diese hatte im Winter bei minus 15 Grad keine Probleme die volle Leistung zu bringen
     
  7. Skilhunt Taschenlampen
    Nimh im Auto ist aber auch Quatsch, weil selbst die LSD Akkus bei derart hohen Temperaturen innerhalb wenigen Tagen (selbst)entladen sind.
    Nimh Akkus sind ab 50-60°c komplett entladen:Todlachsmiley:



    Was die Befürchtung des Thermalrunaway von im heißen Auto gelagerter Li-ions angeht kann ich die Leute beruhigen. Diesmal ist die Temperatur sogar vorbeugend. Die Dendritenbildung ist bei hohen Temperaturen sogar reversibel. Also die Gefahr des Zellen- Kurzschlusses wird bei hohen Temperaturen gesenkt.
    Zudem läuft die Reaktion zwischen Elektrolyt und Elektroden schneller ab, was die Alterung beschleunigt.
    Die einzige Gefahr besteht darin einen heißen Akku einen hohen Strom abzuverlangen, der ihn weiter anheizt und dadurch den sicheren Temperaturbereich verlässt, der dann in einen Thermalrunaway gipfelt. Aber das braucht uns wenig zu belasten, denn wenn das Auto heiß ist braucht man seltenst Licht:grinsen:


    Mein Ratschlag;
    • Primärzellen - besonders geeignet LiMnO2 (gängige CR123) da die Elektroden passivieren und selbst bei hohen Temperaturen eine sehr geringe Selbstentladung halten.
    • Auf Liions mit Mn,Ni-Chemi setzen, kein oder wenig Co, bis maximal 4,1V laden
    • LiFePo4-Akkus verwenden hier ist die temperaturbedingte Alterung vernachlässigbar
     
  8. Dann sollte das mal jemand meinen Akkus mitteilen, ich hatte das Problem bisher nämlich noch gar nicht, also spielt es für mich keine Rolle...
    "Die Dendritenbildung" ist ja mal sehr pauschal zusammengefasst, da kommt es ja sehr darauf an, um welche Dendriten es sich handelt. Cu-Dendriten verhalten sich ganz anders als Li-Dendriten und haben auch eine völlig andere Ursache.

    Davon abgesehen können längst Fehlstellen im Separator vorliegen, obwohl die verursachenden Dendriten gar nicht mehr existent sind. Eine solche Fehlstelle kann bei deutlich erhöhter Temperatur sehr wohl die Quelle für unschöne (und ggf. teure) Überraschungen sein.
    Vor diesem Hintergrund finde ich deine "Beruhigung" ein wenig fahrlässig.
    Sämtliche Reaktionen laufen beschleunigt ab, auch solche, die die Zelle schädigen und auch solche, die schlimmstenfalls sogar einen thermal runaway zur Folge haben können.
    Das war noch nie eine richtige Aussage und sie wird es auch durch ständige Wiederholung nicht. Das hat mal irgendwer in die Welt gesetzt und seitdem wird es wieder und wieder hochgeholt die Akkus mit Mangan-Chemie werden als "sicher" dargestellt. Das ist falsch und bleibt es auch.
    Falsch, denn bei LiFePO4-Chemie tritt ab etwa 45 - 50 °C eine Demetallisierung des Kathode auf. Eisen wird aus dem Gefüge gelöst und verringert so die Kapazität. Außerdem führt dies zur schleichenden Vergiftung des SEI-Layers auf der Anode, was neben der Kapazitätsverringerung dessen Ionendurchlässigkeit reduziert, den Innenwiderstand erhöht und die Bildung von Li-Dendriten fördert.
    Das Problem betrifft alle Lithium-Akkus, aber LiFePO4 ist besonders betroffen, weil hier keine Oxid-Matrix verwendet wird, sondern eine Phosphat-Matrix.
     
  9. Ich lese mich noch mal zu der Elektrodenchemie von Li-ions ein.

    Damit ein Thermal runaway ausgelöst wird müsste der Akku in etwa auf den Schmelzpunkt (130°) des Separators erhitzt werden. Liegt die Temperatur darunter reagiert das organische Elektrolyt mit den Elektroden und bildet Gase. Allerdings laufen diese Reaktionen sehr langsam ab. Es wird sich über die Monate oder Jahre ein gewisser Druck im Inneren der Zelle aufbauen, der aber durch die Dichtungen entweicht, bevor er die Zelle mechanisch verformt (Hauptvorteil von Rundzellen gegenüber Flachzellen ist deren Druckfestigkeit).
    Von einer Gefahr durch phasenweise bei 50°-70°c lagernde Li-ions zu sprechen ist Panikmache.
    Samsung spezifiziert die meisten 18650er mit bis zu 60°c Lagertemperatur. Das einzig Relevante für den Endanwender ist, dass sich die Selbstentladung erhöht und die kalendarische Lebensdauer sehr darunter leidet.
     
  10. Gute Idee! Viel Erfolg dabei!
    Nein, das ist eine realistische Gefahreneinschätzung.
    Es hat nie jemand behauptet, dass die Dinger ab XX °C hochgehen! Es erhöht sich aber die grundsätzliche Gefahr. Der Anwender kann von außen keine Schäden im Zellinneren erkennen und kann daher auch keinesfalls realistisch einschätzen, ob ein bestimmter Akku in einem bestimmten Maße vorgeschädigt ist und falls ja, ob und wie sich das auf die "Lagerungssicherheit" auswirkt oder nicht.

    Das ist ganz interessant: https://www.electrochem.org/dl/interface/sum/sum12/sum12_p037_044.pdf
     
    autobraker, Lux-Perpetua und LED haben sich hierfür bedankt.
  11. Hab mich wiedermal belesen.
    Thermische Stabilität in steigender Auflistung
    LiCoO2 < LiNiO2 < LiMn2O4 < LiFePO4


    Einen Mechanismus, der phasenweise bei 50°-70°c lagernde Li-ions in einen Thermal runaway führt, konnte ich nicht finden und kann ich mir nicht vorstellen. Das Einzige ist eine mehr oder minder schleichende Alterung, die sich vorwiegend in einer Verringerung der Kapazität niederschlägt. Anschaulich im Datenblatt vom Samsung 30Q aufgeführt. Dort wird er 50Tage bei 60°c gelagert, bis 104°c entladen oder auf über 140°c im Ofen erhitzt. Darin sind keinerlei Bedenken gegen dessen Betriebssicherheit in den zu erwartenden Temperaturfenster auszumachen.

    @steidlmick
    Wenn du eine Erklärung für deine postulierte Gefährdung hast, wäre ich gespannt.
    (Hier geht es nur ums Lagern nicht die Benutzung im heißen Zustand)
     
    Kasperrr hat sich hierfür bedankt.
  12. Habe jetzt mal die letzten Wochen, wo es draussen bis 30°C war, eine Lampe plus Min/Max Thermometer im Brillenfach im Autodach deponiert (schwarzes Fahrzeug).

    Dort waren es max. 55°C... hört sich viel an, sind aber auch nur knapp 20°C über Körpertemperatur. Zur Zeit mache ich mal keine Sorgen um diese Max-Temperaturen. Den Lampen/Akkus im Kofferraum geht es besser. In den letzten Jahren hatte ich dort noch nie mehr als 50°C gehabt.
     
  13. Deinen Kreditkarten geht es im Sommer schlechter. Du machst dir zu viele Gedanken.
     
  14. So, habe jetzt mal 3 Lampen aus dem Sommer-Auto genommen... alle Lampen haben mechanische Schalter... der letzte Fall ist dubios:
    1. 18650er LG D1 in Wuben-Lampe, im max 45°C Kofferraum gelagert: keine Auffälligkeiten... Spannung wie erwartet... Lampe geht... mache gerade mal einen Kapazitätstest (Hochstromtest ist mir egal, weil die Lampe nur leuchten muss)
    2. 14500er Soshine 900mAh in Sofirn SF10, in glühendheisser Mittelkonsole gelagert: keine Auffälligkeiten... Spannung wie erwartet... Lampe geht... mache gerade mal einen Kapazitätstest (Hochstromtest ist mir egal, weil die Lampe nur leuchten muss)
    3. 18650er LG D1 in Eagle Eye X2R im glühendheissen Dach/Brillenfach gelagert: Lampe geht nimmer... ist auch kein Wunder... der Akku hat 1.12V
    Ich habe keine Erklärung für den X2R-Fall... Es ist komplett unmöglich, dass sich eine X2R (in dünnem Schaumstoff eingewickelt) im Brillenfach von selbst einschaltet. Werde einen weiteren LG D1 für die X2R im Brillenfach opfern.

    Falls jemand eine Erklärung für den letzten Fall hat... nur zu...
     
    FrankFlash hat sich hierfür bedankt.
  15. Olight Shop
    ...günstige clickies können schon auch mal Kriechströme durchlassen. Das könnte eine Erklärung sein, falls die tailcap nicht aufgeschraubt war...

    Edit: ein "Hoch" auf geschützte...
     
  16. Ich würde Deinen Satz verstehen, aber nur ohne das Wort 'nicht'...
     
  17. @Banane ... ich erinnere mich, dass mich diese X2R von Beginn an ärgert (Lade- und Kontaktprobleme)... ehe ich sie in der runden Ablage entsorge... falls Du sie geschenkt haben willst, schicke mir Deine Adresse via PM... Geld/Porto will ich keins... als Ausgleich dafür, dass Du immer so nett zu mir bist... (war ein kirschm-Witz... der letzte nett-Teil)...
     
  18. Unsere Lio-Akkus 18V von Milwaukee sind seit jetzt 5 Jahren immer im Auto und werden unregelmäßig genutzt.
    Die sind alle noch top.
    Und die Autos stehen draußen ohne Carport
    B01
     
  19. Ergebnis des Kapazitätstests:
    • LG D1: vorher 2868mAh, jetzt 2826mAh... ist zwar weniger, aber für mich noch kein signifikantes Ergebnis...
    • Soshine 900mAh (Ladeschluss 3.92V): jetzt 670mAh, ist sogar mehr als vorher... aber für mich noch kein signifikantes Ergebnis...
     
    #19 kirschm, 14. Oktober 2018
    Zuletzt bearbeitet: 14. Oktober 2018
  20. Ich hab noch ein paar Sanyo 2600mAh die ich damals zusammen mit dem Brummer bei dessen erscheinen gekauft hatte. Der Brummer liegt schon viele Jahre mit diesen Akkus im Auto. Ich glaube ich werde die Akkus mal auf Kapazität testen.
     
  21. Ist ein Brummer eine noch dickere Hummel, als üblich? Der Begriff sagt mir nix...
     
    #21 kirschm, 14. Oktober 2018
    Zuletzt bearbeitet: 14. Oktober 2018
  22. Hmmmm... Wieso kennt ihn die Forensuche nicht??? Das ist die gängige Bezeichnung für eine Taschenlampe die früher viele hatten. War mit eine der ersten Lampen die ordentlich überstromt haben. Da waren 3 XM-L drin und damit hatte sie 3000 Lumen.
     
  23. DRY Brummer ist z.B. hier zu sehen (mehr die "Innereien").

    @tino79
    Die Sanyo Zellen dürften nun um die 6 Jahre alt sein.
     
  24. Diese Tala hat, als sie raus kam, vom Member "Turbo Siggi" den Spitznamen "Brummer" erhalten. Seitdem heißt sie hier so.
     
  25. Wie definierst Du 'top'?
    Wieviel % der Kapazität haben sie in den 5 Jahren verloren?
    Wieviel Maximalleistung haben sie noch und für wie lange?
     
  26. Die SuFu ist momentan nicht wirklich iO.

    Das Team ist aber wohl dran.

    Gruß
    Tobias
     
  27. ...das verstehe ich wiederum nicht. Wenn die tailcap aufgeschraubt ist, fließt selbst durch einen fehlerhaften Schalter kein Strom...:haeh: Ob sie aufgeschraubt war oder nicht, kannst nur Du wissen. Es war nur eine Vermutung von mir.
    Und den Witz hab ich auch nicht verstanden. Hab wohl nen schlechten Tag heute...
     
  28. Wir sind uns einig. Aber lese deinen Satz nochmals durch... Egal, ich glaube, deine Vermutung stimmt... Ist eine plausible Erklärung... danke!
     
  29. Liegt vielleicht ein Missverständnis beim Wort "aufgeschraubt" vor?

    - auf das Batterierohr geschraubt = aufgeschraubt

    vs.

    - Batterierohr und Tailcap getrennt = aufgeschraubt

    :gemein: Ich glaube es fast.
     
    Banane hat sich hierfür bedankt.
  30. Ich hab jetzt mal die Sanyos vermessen. Hatten zwischen 2250mAh und 2290 mAh. Das interessante: Ich habe noch einen gefunden der in der Wohnung gelagert wurde. Der hatte mir noch 2100mAh. Ob es an der höheren durchschnittlichen Lagertemperatur lag oder dass dieser lange Zeit mit 4,17V gelagert wurde und die anderen drei mit nur 4,14V kann ich schlecht beurteilen. Auch sonst gibt es noch zu viele Unbekannte über die Jahre. Sie dürften jedoch alle schon Jahre mit dieser Lagerung auf dem Buckel haben.
     
  31. Habe hier auch einen interessanten Test... von dem ich bei Threaderöffnung gar nichts mehr wusste...

    Seit Mai 2017 habe ich zwei neue Sony VTC5 im Kofferraum gelagert. Das Auto stand immer draussen, also einschliesslich der 2017er und 2018er Hitzewellen. Kapazitätstests und Spannungsabfalltests der beiden Akkus hatten 2017 identische Ergebnisse.
    • Akku1 wurde mit 3.92V gelagert
    • Akku2 wurde mit 4.15V gelagert

    Ergebnis Akku1:
    • Spannung unverändert 3.92V
    • Kapazität und Spannungsabfallverhalten praktisch unverändert

    Ergebnis Akku2:
    • Spannung ist von 4.15V auf 4.09V gefallen
    • Kapazität und Spannungsabfallverhalten deutlich verschlechtert. So schlecht, dass ich ihn ab jetzt nur noch für Test- und Quälzwecke verwende.
     
    #31 kirschm, 14. Mai 2019
    Zuletzt bearbeitet: 14. Mai 2019
    paddyie und tdmtreiber11 haben sich hierfür bedankt.
  32. Na ja, das ist jetzt nicht wirklich überraschend, die Grenzbereiche unter 20% SOC und über 80% SOC sind einfach ungesund für Lithium-Akkus, das ist ja bekannt.
    Das Ergebnis unterstützt natürlich deine persönliche Schonbehandlung aller deiner Akkus, die dürften alle deutlich länger leben als die "Normalo-Akkus", die auch mal vollgeladen und dann weggelegt werden.

    Wie alt (kalendarisches Alter und Ladezyklen) waren denn die beiden Akkus, als du mit dem (unabsichtlichen?) Experiment begonnen hast?
     
  33. Beide neu mit jeweils zwei Testcyclen.
     
  34. Also ist die beste Lagerung im Kofferraum anstatt im Kühlschrank? :pfeifen:
     
  35. Ja, definitiv, aber im Winter bitte den Kofferraum beheizen.
     
  36. Interessantes Resultat, wenn auch nicht arg überraschend. Faustregel: unter 4V bleiben.

    Jetzt würde mich wirklich interessieren, wie es mit 3,90 oder 3,95V gewesen wäre. ;)

    Eher im Sommer kühlen, Kälte macht nichts. :pfeifen:

    Ach was, der wird schon wieder. Einfach mit einer Autobatterie zappen und ein paar Mal das Refresh-Programm fahren. Anleitungen dazu siehe Youtube :D;)
     
  37. Wem sagst Du das... :pfeifen:
     
  38. Noch ein positiv stimmendes Ergebnis...
    • Soshine 14500er 900mAh
    • 1 Jahr im heissen Auto bei 4.0V gelagert (Mittelkonsole)
    • Kapazität vorher (pessimistische Test-Parameter): 804mAh, IR115
    • Kapazität jetzt (gleiche Parameter): 827mAh, IR93
     
    #38 kirschm, 15. Mai 2019
    Zuletzt bearbeitet: 15. Mai 2019
  39. Noch ein paar Jahre im Auto gelagert, und du hast die 14500er Zelle mit 1500mAh, die wir lange suchen :p.
     
    kirschm hat sich hierfür bedankt.
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