(08.03.2025, 17:07)bluecat schrieb:(07.03.2025, 16:31)ST2-jsg schrieb: Die Nennkapazität vermindert sich im laufe des Betriebs aufgrund der kalendarischen- und zyklischen Alterung im Betrieb. Der Kennwert dazu heisst SoH (State of Health).
Was passiert nun bei kalten Temperaturen?
Gute Aufschlüsselung der Argumente!
Zitat:Im Akku wandern die Ionen durch den Elekrolyt, vergleichbar einer DNS bei der Gelelektrophorese. Elektrische Leiter verlieren an Widerstand, je tiefer die Temperatur ist. Ich nehme daher an, dass der Innenwiderstand der Akkuzelle im Winter ebenfalls abnimmt.
Während in Metallen die reine Elektronenleitung bei Kälte effizienter wird, dominieren in Akkus die temperaturabhängigen elektrochemischen Prozesse (ionische Leitfähigkeit im Elektrolyten und Reaktionskinetik an den Elektroden).
Metalle vs. Ionenleitung:
- In metallischen Leitern (z. B. Kupferkabel) nimmt der Widerstand bei Kälte ab, weil die Gitterschwingungen der Atome reduziert werden und Elektronen freier fliessen.
- In Akkus dominiert jedoch die Ionenleitung im Elektrolyten, die bei Kälte schlechter wird. Zusätzlich leiden die elektrochemischen Reaktionen.
Zitat:Aber durch die Erwärmung laufen die Chemischen Prozesse (die Ionenwanderung ist ein Physikalischer Prozess) schneller. Der Chemische Prozess ist das Herauslösen der Ionen am Startpunkt ihrer Wanderung und das Eingliedern am Ziel. Diese Prozsse sind vermultlich eher Endotherm denn Exotherm.
Die Erwärmung entsteht durch eine Kombination aus ohmschen Verlusten, elektrochemischer Reaktionswärme und Ionenreibung im Elektrolyten. Je höher der Strom oder je ineffizienter die Prozesse ablaufen, desto stärker heizt sich der Akku auf. Auf der Fahrt wird der Akku entladen, es wird also Energie freigesetzt, daher ist der Prozess Exotherm. Beim Laden passiert das umgekehrte es wird Energie benötigt (Endotherm), dennoch entsteht durch Ladeverluste und inneffiziente Prozesse Wärme.
Zitat:Fazit: Je kälter der Akku ist, desto mühsmer ist es, Ionen herauszulösen und desto einfacher wandern die Ionen.
Kälte macht beides mühsamer:
- Ionenfreisetzung (langsamere Reaktionskinetik)
- Ionenwanderung (schlechtere Diffusion im Elektrolyten)
Zitat:Der Reichweitenverlust könnte also eine andere (hauptsächliche) Ursache haben. Um 15% weniger weit zu kommen reicht auch eine Anstieg des Verbrauchs um 15%, also z.B. von angezeigten 16Wh/km auf angezeigte 18Wh/km. Das würde sich auf die angezeigten Rest-km auswirken. Nicht undenkbar, dass bereits das Gewicht der Winterausrüstung - meist mehrere kg - da einen Einfluss hat.
könnte... Die Aussage ist insofern richtig, dass ein Anstieg des Verbrauchs natürlich die Reichweite mindert. Die Ursache dabei kann unterschiedlich sein. Man fährt mit Stufe 3 statt 1, man hat den Tretsensor auf 100% statt 80% eingestellt, das Systemgewicht ist 130kg statt 100kg etc. Vergleicht man Winter- und Sommerreichweite bei gleichen Voraussetzungen:
- gleiches Systemgewicht
- gleichen Farteinstellungen
- gleiche Strecke
- gleiche Eigenleistung
ist der Reichweitenverlust im Winter klar auf die elektrochemischen Ursachen zurückzuführen.