Laden unter Null

In vielen Publikationen, Datenblättern und Foren zu Lithium-Zellen liest man, dass man das Laden unter Null Grad bleiben lassen soll. Null Grad. Gefrierpunkt. Hat das was mit Wasser zu tun? Kann nicht sein. Also warum immer diese Null Grad Grenze? 

Ich suche ein bisschen und finde diese Masterarbeit von Florian Grimsmann an der Uni Oldenburg in Zusammenarbeit mit Daimler. Dort wird für Lithium-Manganoxid-Zellen beschrieben, wie sich Lithium bei hohen Ladeströmen in Kombination mit niedrigen Temperaturen nicht genügend schnell in der Graphitanode einlagert. Stattdessen scheidet es sich ab, verliert zum Teil den elektrischen Kontakt und steht damit für nachfolgende Lade/Entladeprozesse nicht mehr zur Verfügung. Dadurch verliert die Zelle irreversibel an Kapazität. Um diesen Prozess zu vermeiden, muss der Ladeprozess der Reaktionsgeschwindigkeit angepasst sein, d. h. der Ladestrom in Abhängigkeit der Temperatur begrenzt werden. Die Null-Grad-Grenze ist also keine fixe Grenze, sondern vom Ladestrom abhängig. Bezieht man die in der Masterarbeit gemessenen Grenzwerte auf die Akkukapazität, ergibt sich der linke Graph, für den Ladestrom eines 100 Ah Akkus der rechte. 

Download
Plating_Ladestrom_Maxwert.xlsx
Microsoft Excel Tabelle 14.2 KB

Nachdem ich ein Ladegerät von 25A nutze, könnte ich also bis ca 2 Grad über Null laden, sofern der Effekt bei LiFePo4 Akkus ebenso auftreten würde. Ob diese Daten auch für das Plating von LiFePO4-Zellen gelten, insbesondere solchen mit Yttrium-Dotierung (LiFeYPO4), kann ich nicht in Erfahrung bringen. 

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