Rätsel gelöst: Selbstentladung bei Batterien | Geladen Podcast

Sensationeller Forschungserfolg: Forscher einer kanadischen Universität haben das Rätsel der Selbstentladung bei Batterien gelöst und der Grund überrascht alle. Batterieselbstentladung bedeutet, dass eine Batterie einen Teil ihrer Ladung verliert, nachdem sie über einen bestimmten Zeitraum bei einer bestimmten Temperatur gelagert wurde. D.h. die Batterie wird entladen, obwohl kein Verbraucher angeschlossen ist. Warum das so ist, war bis vor kurzem in der Forschung nicht abschließend geklärt. Forscherinnen und Forscher der Dalhousie University in Kanada haben mit einer Entdeckung nun dieses Geheimnis gelüftet und der Grund ist viel banaler, als man sich vorstellen kann. Wir sprechen mit den beiden Forschern Sebastian Büchele und Tom Bötticher über ihre Entdeckung.
Links zu den beiden Veröffentlichungen:
iopscience.iop.org/article/10...
iopscience.iop.org/article/10...
KZbin-Kanal von Tom Bötticher (Doktorwissenschaft): / @doktorwissenschaft
Hat Ihnen das Video gefallen? Klicken Sie auf "Daumen hoch" und abonnieren Sie unseren Kanal! Daniel Messling und Patrick Rosen sprechen im GELADEN-Podcast mit Forschenden über Elektromobilität, Energiewende und Batterieforschung. Weitere Folgen des Podcasts auf geladen.podigee.io/ und überall, wo es Podcasts gibt. Die andere Hälfte der GELADEN-Folgen werden auf unserem Partnerkanal @HelmholtzInstituteUlm veröffentlicht.
#Lithium #LFP #Forschung

[@POLiS-HIU]

Vielen Dank für das Podcastgespräch und Gratulation zu Ihrem Forschungserfolg, Herr Büchele und Herr Bötticher!

[@CUBETechie]

Ein Video über thermische Speicher würden mich schon sehr reizen. Vor Monaten wurde ein Sand Speicher veröffentlicht und auch einer welcher höhere Temperaturen Speicherrn kann. Durch Gesteine/ Keramiken und beton ( könnte man auch bauschutt nehmen? )

[@TomBoetticher]

Danke für die Einladung und das tolle Gespräch, hat uns sehr gefreut!

[@POLiS-HIU]

Danke, dass ihr eure Erkenntnisse mit uns geteilt habt.

[@kullatnunu2087]

Glückwunsch an die beiden Forscher und unbekannterweise das ganze Team. Prima Leistung. 👍

[@User85306]

Sehr sehr genial präsentiert die beiden!💪🏼😄 Sensationell!👍🏼

[@benyehuda8805]

Interessant, dass man das jetzt erst herausgefunden mit der Selbstentladung. Aber Gratulation an die beiden Wissenschaftler!

[@mweskamppp]

Einige Mechanismen waren ja bekannt, nur dieser nicht. Zersetzung der Folie in der Zelle mit Bildung von Ladungstransportmolekülen. Da muss man erst drauf kommen. Und den Nachweis führen. Interessant auch die Versuche mit unterschiedlicher Temperatur. Chemie halt, höhere Temperatur beschleunigt Reaktionen und macht manche erst möglich.

[@RobertManz]

Herzlichen Glückwunsch für diesen tollen Forschungserfolg. Zum Video selbst: Es ist einfach herrlich Herrn Rosen zuzusehen wie ihm bei den Antworten der beiden das Herz aufgeht. So wird selbst dem Otto-Norma- Interessierten Zuschauer klar was für ein Meilenstein da möglicherweise geschafft wurde. Vielen Dank dass Sie Forschung immer wieder so spannend und interessant darstellen und begleiten.

[@mweskamppp]

Klasse. Im Prinzip keine Raketenwissenschaft, aber es braucht Kreativität und Vorstellungskraft, um auf den Mechanismus zu kommen und dann auch nachzuweisen. Und anschliessend die Ausdauer und Genauigkeit, um den Nachweis zu führen. Das sind ungeheure Energiemengen, die da weltweit vernichtet werden und man kann es durch den Wechsel zu einem anderen Material verhindern. Ein großer Kostenfaktor.

[@andreaslp4738]

Hier erlebt man "Energiewendegeschichte" hautnah mit. Sehr spannend!

[@POLiS-HIU]

Vielen Dank!

[@akkordeon-hausmusik9850]

Alte Auto-Akkus und deren zweites Leben als Hausspeicher / Quartierspeicher. Es wäre interessant, einmal zu erfahren wie der Lade- Entlade- Wirkungsgrad alter Akkus sich mit zunehmendem Alter entwickelt. Wie begrenzt die (wahrscheinlich zunehmende) Selbstentladung die sinnvolle Nutzungsdauer.

[@canzisilberland5868]

Ja, das würde mich auch sehr interessieren!

[@Hanneskitz]

Danke für das schöne Gespräch. 👍 Mich würde eine Sendung zu den neuen Natrium-Akkus von CATL und Hina sehr interessieren. So wie ich das verstanden habe, werden diese Akkus die Batterietechnik bzw. den Preis revolutionieren. Wenn diese neue Batteriechemie hält, was sie verspricht, werden günstige Batterien für Autos und stationäre Speicher den Durchbruch dadurch schaffen.

[@POLiS-HIU]

Danke für das Feedback und den Themenvorschlag! Wir haben auf jeden Fall geplant, was dazu aufzunehmen - gerade eine sehr spannende Zeit für die Batterieforschung mit all den Entwicklungen.

[@nonnop9781]

Gratulation an die Wissenschaftler 👍, super interessant!

[@Fredric169]

Tolle Erkenntnis und herzlichen Glückwunsch. Es hängt häufig an den Kleinigkeiten, die zu unerwarteten Effekten

[@linuspauling651]

Wird nicht auch Kapton von manchen (Premium-)Herstellern verwendet? Wäre auch interessant die eigentlichen Klebstoffchemien (Acrylat, Silikon,...) mitzubedenken.

[@mweskamppp]

Auch. Aber hier wurde ja ein Hauptmechanismus gefunden. Kann natürlich noch weitere geben. Vielleicht tut es ja einfaches Teflonband statt des PET, oder es macht noch grössere Probleme... Muss man halt ausprobieren.

[@MeyerWerner]

So muss Forschung 😎 Es nicht auf sich beruhen lasen, sonder der Sachen auf denn Grund gehen dann kommt man auf ein Ergebnis. Ich bin im Zeichen des Zwilling geboren, und bin von Natur aus neugierig. Also suchte nach einen Nano Motor denn ich in denn 80ern Jahren in einen ferngesehen Sendung gesehen hatte, doch meine Sucherei fürderhin mich dort ihn wo ich eigndlich nicht sein wollte, denn ein Bericht denn ich unter Nano Motoren gefunden hatte, zwang mich dazu in zu lesen. Wir denken das wir schlau sind, und dabei ist uns die Natur zuvor gekommen. Ein Forscher suchte nach einen Bakterium, doch was er da fand lies unsicher werden und die Frage der sich stellen musste, wie kann das sein? Denn er hatte ein Lebewesen gefunden das kleinen Nano Motor besass, um ganz sicher zu gehen holte er seine Kollegin und Kollegen hinzu. Sie guckten nicht schlecht als gesehen haben das Lebewesen das im Nano Bericht ist, ein schwedischen hat nicht welltet sondern sie dreht. Da kommt die Frage auf wie kann das sein? Hat dieses Nano Lebewesen einen Motor, und wenn das so ist kann dieses Lebewesen auch Strom machen um diesen Motor zu betreiben? Fragen über fragen und die Fragen hörten nicht auf😅 Ich hätte gerne diesen Bericht mit euch hier geteilt, doch KZbin lest keine links mehr zu😢 Doch bin ich mir sicher das ihr diesen Artikel finden wertet, und ihn genau so spannend findet wie ich. Ich freu mich schon auf das nächste Video von euch 😎👍

[@robyndiehn888]

PET ist generell ein bedenklicher Kunststoff. Deswegen mag ich PE/PP deutlich lieber. Da lösen sich keine komischen Sachen raus und sie sind auch deutlich stabiler gegenüber Lösungsmitteln, Säuren, Laugen etc. Soweit ich weiß, wird PE/PP Folie auch für einfaches Klebeband verwendet

[@w0ttheh3ll]

Dazu mehrere Kommentare: Vergleiche wie "Ich lege mein Handy in die Schublade", "Ich stelle mein Auto ein paar Wochen ab" hinken, denn bei vielen Geräten wird die "Selbstentladung" vom Standby-Energieverbrauch des Geräts dominiert. Selbstentladung von LIB ist bei Netzspeichern völlig irrelevant. Die Ladeverluste (gerade bei LFP mit der Spannungshysterese) und die Wandlungsverluste in der Leistungselektronik sind um ein Vielfaches höher. Es sowieso ist nicht absehbar, dass LIB im großen Maßstab für Speicherdauern von mehr als ein paar Tagen eingesetzt werden. Es gibt aber durchaus Anwendungen, bei denen die Selbstentladung hoch relevant ist. Schönes Beispiel: autark agierende Geräte, oft Sensoren, mit sehr geringem Stromverbrauch (Stichwort "Energy Harvesting"). Wird hier eine LIB verwendet, kann die Selbstentladungsrate in der gleichen Größenordnung liegen wie die Nachladerate (z.B. durch eine Solarzelle). Man kann dann die Batterie nicht vergrößern, weil damit auch der Leistungsverlust durch Selbstentladung ansteigt. Größere Batterie eingebaut -> plötzlich entlädt sich mein Gerät im Mittel, statt zu laden. Ein viel interessanterer Aspekt, der leider gar nicht beachtet wurde: Wenn ich die Ursache für die Entstehung des Shuttles eliminiere, brauche ich auch die Elektrolyt-Additive, die diesen Prozess stoppen, nicht mehr. Was passiert, wenn ich die Additive weglassen kann? Ergibt sich für die Hersteller dann neuer Spielraum, die Zelle anderweitig zu optimieren? Wie kann es sein, dass alle Hersteller solche Additive verwenden, wenn das Problem, das diese verhindern, angeblich in der Forschungsgemeinschaft kaum bekannt ist? Haben diese gleichen Additive noch andere Funktionen?

[@Olaf_Schwandt]

sehr interessant und tolle Forschung 4:21 so wie Herr Bötticher sagt, bei großen Anwendung, ist das Selbstentladen ein Problem, weil wenige Prozent im großen Maßstab sehr viel Energie-"verlust" darstellt. Aber ich würde noch ein Schritt weiter gehen: Die Selbstentladung macht saisonales Speichern in Akkus unmöglich und genau das bräuchten wir. Die Selbstentladung von Batterien bzw. Akkus ist für mich eines der größten Probleme der Energiewende,

[@Auto2o0]

Bei Saisonale Speicherung bei Raumtemperatur ist die Selbstentladung kein Problem, das Problem ist die größe des Speichers um relevante Energiemengen saisonal zu verschieben.

[@Olaf_Schwandt]

@@Auto2o0 was redest da? Übles Deutsch, fachlich falsch sowie außer unzusammrnhänge schräge Argummente, nichts, hm?

[@Auto2o0]

@@Olaf_Schwandt ich Rede von kommerziellen Zellen aus China EVE 304ah, EVE 280ah Lishen 272ah, Rept 230ah, ETC 227ah und auch A123 20ah(Pouch Zellen USA). Bei einer Zimmertemperatur von 20 bis 25C tritt wirklich nur eine sehr geringe Selbstentladung auf, wenn man in diesem Temperaturbereich bleibt ist der Effekt vernachlässigbar.

[@Olaf_Schwandt]

@@Auto2o0 und warum wird dann damit nicht saisonal Energie gespeichert?

[@Auto2o0]

@@Olaf_Schwandt eine 304ah(304× 3,2=972wh) Zelle kostet ca 150€, um zum Beispiel 2000 kWh in den Winter zu verschieben braucht man mehr als 2000 solcher Zellen.

[@karlschleifenbaum5793]

21:12 Gänsehaut

[@MarkusRabanus]

wenn es für Selbstentladung einen "banalen Grund" geben soll, dann tippe ich mal auf Temperaturschwankung einhergehend mit Feuchteschwankung der Lagerung & bin gespannt, was dieser Podcast bringt ;-) FREUE MICH DRAUF

[@MarkusRabanus]

Super interessant & DANKE, aber "banal" finde ich es nicht ;-) Dann will ich mal hoffen, dass meine LFP-AkkuStation weniger betroffen ist, denn bislang halten sie ganz brav die Spannung, sind allerdings auch erst 1 Jahr alt.

[@ghlscitel6714]

Hmm... Die Chinesen produzieren Natriumionenakkus schon in Stückzahlen. Gibt es Redox-Shuttle-Moliküle auch in Bleisäureakkus bzw. Nickelcadmiumakkus?

[@akkordeon-hausmusik9850]

Lautstärke dürfte etwas stärker sein. Ich muss alles voll aufdrehen.

[@POLiS-HIU]

Danke für die Rückmeldung.

[@galaxy4046]

Oder mal das Gehör prüfen lassen.

[@kinngrimm]

In der Materialforschung, könnten AI LLMs Vorhersagen über Materialeigenschaften treffen die ansonsten nur durch Tests im Labor gefunden würden?

[@POLiS-HIU]

Genau. Hier eine interessante Folge, wie KI bzw. maschinelles Lernen in der Materialforschung eingesetzt wird: kzbin.info/www/bejne/mKSyqZ6qnr-irZI

[@Alexander-hl6dm]

...man kann wunderbar den Stream mit Geschwindigkeit 2.0 anhören, um Zeit zu sparen, rechts oben auf die Einstellungen drücken...😀, am besten dann mit Kopfhörern anhören...

[@detlefk.5126]

so wie ich das verstehe, ist dieses Problem dann vor allem in wärmeren Umgebungen bzw. Ländern gegeben? ... wenn es erst deutlich oberhalb von Raumtemperatur auftritt und der Akku nicht in Betrieb ist?

[@POLiS-HIU]

Danke für die gute Frage. Bei 29:36 gehen sie näher darauf ein. Bei höheren Temperaturen scheint die Entladung im Labor schneller zu gehen. Höhere Temperaturen werden im Labor aber auch eingesetzt, um Langzeitwirkungen in Batterien zu erforschen. Es ist noch nicht abschließend erforscht, dass sich das Molekül nicht auch bei Raumtemperatur bildet in Batterien, die schon einige Zeit in Gebrauch sind.

[@Auto2o0]

Bei Raumtemperatur gibt es praktisch keine Selbstentladung bei Lifepo4 Zellen, habe Testweise nach über einem Jahr Lagerung vielleicht 2Ah (300 Ah Zelle von EVE) nachladen können.

[@matthias4]

3:20 bzw. 3:24 Heißt es wirklich „Beladung“ wie im Straßenverkehr (Be-&Entladen) oder „Aufladung“? 17:44 *Gesetzt den Fall

[@POLiS-HIU]

Man kann tatsächlich beides sagen. "Aufladen" ist aber gebräuchlicher.

[@sschmachtel8963]

Naja, also längere Speicherdauer ist eher was für Redox flow würde ich jetzt so mal sagen.

[@FranzJStrauss]

der junge bzw die PR agentur is eich soeas von über: youtube.com/@doktorwissenschaft