Priusfreunde.de

Hallo Hybrid-Freunde,

die HV-Batterie ist aus meiner Sicht ein kritisches Bauteil jedes Hybriden. Ich habe mich mal ein bißchen mit dieser Thematik befaßt und herausgefunden, daß fast alle Hybrid-Hersteller Li-Ionen-Batterien verwenden. Nur der Marktführer Toyota setzt schwerpunktmäßig noch immer auf NiMH. Ausnahmen sind der PIII Plug-in und der P+.

Da frage ich mich, wo die Gründe dafür liegen. Ist NiMH billiger in der Herstellung? Oder langfristig zuverlässiger? Auf jeden Fall vom Leistungsgewicht und der Ladeeffizienz her schlechter. Gemäß Wikipedia wiegt ein NiMH-Akku bei gleicher Kapazität doppelt soviel wie in Li-Ionen-Akku, und er speichert auch nur 70% der aufgenommenen Energie (Li-Ion 90%).

Zumindest für mich wäre der Batterietyp ein (Nicht-)Kaufkriterium. Ich habe schon gehört, daß es in den USA Nachrüstbatterien gibt. Weiß jemand Näheres darüber? Wäre doch super, einen Auris Touring Sports mit einer Li-Ionen-Batterie zu pimpen. Und nebenbei 20 kg Gewicht zu sparen. Oder müßte man die ganze Steuerungselektronik mit ersetzen? Vielleicht kann man sie ja einfach neu justieren/programmieren/einstellen?

Vielen Dank für jegliche Information!

Die NMH Akku's unterliegen soweit ich weiss keiner kalendarischen Alterung und sind nachgewiesener Weise sehr haltbar und wohl auch günstiger.
Da man keine sehr hohe Kapazität benötigt, ist die niedrigere Energiedichte kein so grosses Problem.

Ich habe mir zum Thema Vor- und Nachteile der beiden Akku-Typen gemerkt:

Der NiMh "mag es nicht, wenn er richtig voll und und richtig leer gemacht wird", sprich volle Zyklen fahren muss.
Nachdem beim "normalen" Hybrid (HEV) immer nur ganz viele kleine Lade- und Entladezyklen um den mittleren SOC gefahren werden, ist das also ein optimales Einsatzgebiet für diesen Akku-Typ. Die lange Lebensdauer der Akkus im Prius bestätigt dies.

Der Li-Ionen-Akku "bevorzugt es, voll geladen und dann möglichst gleichmäßig bis zum SOC min. genutzt zu werden", also möglichst gute Vollzyklen zu fahren. Für den Einsatz in einem batterie-elektrischen Fahrzueg (BEV) ist also ein Li-Ionen-Akku gut geeignet.

Natürlich ist das extrem vereinfacht. Es gibt natürlich immer Möglichkeiten durch z.B. geeignetes Lademanagement, veränderte Zellchemie usw., auch einen Li-Ionen-Akku für einen HEV-Einsatz zu konzipieren.
Ich gehe mal davon aus, dass Toyota und seine Akku-Zulieferer inzwischen gut wissen, was sie tun. Dazu gehört sicherlich auch die Erreichung der eigenen Gewinnziele.

Das Geschreibsel mancher Motorjournalisten vom "innovativen modernen" Li-Ionen-Akku und dem "veralteten" NiMh-Akku ist aus meiner Sicht völlig falsch. Der Einsatzzweck ist entscheidend.

Zur Antwort von maxx:
Ich habe es so in Erinnerung, dass NiMh-Akkus keinen "Memory-Effekt" haben, was bei LiIon-Akkus durch irreversible Kristallbildung in den Zellen vorkommen kann.
Kalendarisch altern alle Akkus durch die chemischen Prozesse.
Das könnte nun nach rund 15 Jahren die Ursache für die zunehmenden Akku-Problemen beim P1 sein.

Gruß Thorsten

Auch für den lion Akku macht ein sinnvolles ladefenster für eine Erhöhung der Lebensdauer Sinn.
Wo die unbegrenzte liegt hängt von der zellchemie usw. Ab.

Preis und Sicherheit dürften entscheidend sein.
Warum eine teure Batterie einbauten wenn man mit der preiswerten die gleiche Ersparnis bekommt?

Ein unspezifischer Vergleich (englisch erzählt):

Danke für alle Eure Hinweise! Ich habe mir die Tabelle in dem Video angeschaut. Mein Eindruck ist, daß die Zukunft ganz klar bei Li-Ionen liegt. Fraglich ist höchstens, ob wir heute schon soweit sind. Andererseits: Würden Toyota und all die anderen Hersteller überhaupt die kompliziertere Li-Ionen-Technologie einsetzen, wenn sie noch nicht praxisreif wäre? Der GAU wäre es ja, wenn die Presse plötzlich von abgefackelten HV-(Li-Ionen-)Batterien berichten würde.

Wenn die NiMH-Akkus, die ja bei gleicher Kapazität doppelt so schwer sind wie Li-Ion, weder voll geladen noch ganz entladen werden dürfen, verschlechtert sich das Verhältnis aus nutzbarer Kapazität zu Gewicht noch weiter. Andersherum gesagt: Ein NiMH-Akku mit hoher (aber nur teilweise nutzbarer) Kapazität ließe sich durch einen kleineren und damit noch leichteren Li-Ionen-Akku ersetzen. Zumal ja die Zuladung bei den Hybriden nicht allzu üppig ausfällt, vom P+ mal abgesehen.

Inzwischen habe ich noch das hier gefunden: Die bieten Li-Ionen-Batterien zum Nachrüsten an. 2, 4 und 8 kWh. Eigentlich gedacht für die Umrüstung auf Plug-in, was ich nicht unbedingt bräuchte. Aus Gewichtsgründen wäre mir sogar ein 1-kWh-Paket lieber. Ich habe bei der Firma mal angefragt und melde mich wieder, wenn ich eine Antwort bekommen habe.

Raffineur schrieb:
... Zumindest für mich wäre der Batterietyp ein (Nicht-)Kaufkriterium.
Ja, für mich ist das auch ein "Nichtkaufkriterium", allerdings in der anderen Richtung. So lange es die bewährte NiMH-Technik noch zu kaufen gibt, bevorzuge ich NiMH. Der Prius ist ja ein Hybrid-Fahrzeug, bei dem es nicht darauf ankommt, möglichst weit mit einer Batterieladung zu fahren. Und das Mehrgewicht hält sich bei der Akku-Größe in Grenzen.
Li-Ionen-Akkus habe ich schon viele sterben sehen, meist wegen kalendarischer Alterung (Handy, Taschenlampe). Da ist mir egal, was die in der deutschen Automobil-Presse schreiben.
Gruß, Micha

Absolute Zustimmung @Micha! Ich halte es für klug, daß Toyota LiIon nur dort einsetzt, wo es nicht anders geht.

LG
Klaus

Gibt es schon belastbare Erkenntnisse über die Lebensdauer der Li-Ionen-Akkus beim P3 PlugIn?

Siegfried

...und besonders der Europa-Version des Prius Plus. In diesem Modell wird die Li-Traktionsbatterie nämlich so eingesetzt wie die NiMh-Versionen in den anderen HSD-Modellen, also mit ständigem Laden und Entladen und nicht in Zyklen.

Lithium-Akkus können zwar höhere Ströme vertragen, sind aber empfindlicher als NiMh, was wechselnde Ladeströme und -richtungen angeht. Der Prius Plus ist aber noch so neu, dass Akkuausfälle kaum zu erwarten sind. Um vergleichbare Aussagen über die Lebenserwartung machen zu können, müssen wir noch 6 bis 8 Jahre warten.

Ein anderer Punkt ist - neben der Kostenfrage - das Recycling, welches für Lithiumakkus schwieriger und weniger effizient realisierbar ist. Zur vertiefenden Lektüre bitte hier entlang:

- www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...amp;id=249052#287872

Aus Toyotas Sicht überwiegen für Hybrid-PKW also die Nachteile der Li-Akkutechnik aus drei Gründen: 1. Empfindlichkeit/Lebensdauer, 2. Kosten, 3. Recycling. Es wundert daher nicht, dass es sehr klare Aussagen des deutschen Presseprechers zu diesem Thema gibt:

Man wird bei den Hybriden konsequent an NiMh-AKkus festhalten, selbst für die neueste Generation (Prius 4) und die zukünftigen Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Der Einsatz von Lithium-Akkus bleibt auf sehr wenige einzelne Ausnahmen beschränkt. Aktuell sind das

- Prius 3 Plugin, zukünftig auch Prius 4 Plugin
- Europa-Version des Prius Plus (Platzgründe)
- Spezielle Versionen des Prius 4 (nicht in Europa)

Zum letzten Punkt gibt es hier eine Übersicht:

- priuschat.com/media/lithium-ion-battery-...14/full?d=1447969585

Grüße, Egon

Kalendarische Alterung kann auch was anderes sein:
Unbemerkte oder absichtliche selbstentladung ggf. Durch cell balancing.

Li-zellen werden doch sonst gerade da eingesetzt wei res auf Lebensdauer ankommt. Bspw. Rauchmelder.

Bei lion zellen kommt hinzu das wenn die spannung mal zu tief ist die Ladegeräte sich schlicht weigern sie wieder aufzuladen.

Oft kann das durch manuelles Zell balancing repariert werden ist aber nicht gewünscht du sollst ein neues gerät kaufen.

Bei lion zellen ist es also noch wichtiger sie immer zu "warten"...

Die ersten lipos hatten aber auch nur 300 Zyklen durchgehalten - ein Handy was jeden Tag fast 100% entladen wird wäre es normal wenn der akku nach 2-3 jahren hinüber ist. Sie halten abet deutlich länger.

Kaufst du ein deutsches e-auto mit geringer reichweite und nutzt sie jeden tag voll aus dürfte die Freude von kurzer dauer sein.
Eine vermeintlich überdimensionierte 90kwh Batterie dürfte deutlich länger mitspielen. die zeit wird es zeigen bei tesla...

Egon schrieb:
...und besonders der Europa-Version des Prius Plus. In diesem Modell wird die Li-Traktionsbatterie nämlich so eingesetzt wie die NiMh-Versionen in den anderen HSD-Modellen, also mit ständigem Laden und Entladen und nicht in Zyklen.

Danke Egon, dass Du noch einmal darauf hingewiesen hast, dass der Prius+ in DE einen Li-Ion-Akku hat. Damit fällt dieser dann endgültig für mich als Nachfolger meines Familienvans weg.

Einer der Argumente für den Kauf meines Zweitwagen (Yaris Hybrid) war, dass dieser NiMH-Akkus mit nachweisbar langer Lebensdauer verbaut hat.

Li-Ion-Akkus sehe ich weiter als kritisch an, so lange bis ich mal ein Gerät zu Hause habe, bei dem der Li-Ion-Akku auch 10 Jahre durchhält.

Meine Akkus mit fast keinem Kapazitäteverlust auch nach Jahren sind bei mir zu Hause die Eneloop NiMH-Akkus (früher Sanyo, jetzt steht da Panasonic drauf). Selbst wenn bei einzelnen die Kapazität mal runter geht, kann man diese mit einem entsprechenden Ladegerät gut wieder "refreshen" und alles ist gut. Bisher habe ich von über 50 Eneloop-Akkus noch keinen einzelnen wegwerfen müssen. Ich ich habe auch einige der ersten Generation, die seit 2005 gefertigt werden.

Die einzigen Li-Ion-Akkus, die bisher gut halten, sind die Bosch 18V-Li-Ion-Akkus, sie ich jeweils alternativ Akkuschrauber, Rasentrimmer, Heckenschere verwende (habe insgesamt 4 dieser Akkus, die in allen der genannten Geräte passen)). Die haben teilweise Produktionsjahr 2009. Allerdings verwende ich diese auch nicht täglich. Werden also relativ wenig geladen. Leider kann ich hier nicht so einfach feststellen wie die Kapazität derzeit noch ist, weil dies das Bosch-Ladegerät nicht anzeigt.

Evtl. kann ja Bosch meine Meinung zu Li-Ion ändern.

Gut für die kalendarische Haltbarkeit von Li-Ionen-Akkus ist es, wenn sie kühl gelagert werden. Außerdem ist die Haltbarkeit um so schlechter, je voller die Akkus sind. Ganz leer ist aber auch sehr schlecht. Deshalb wird empfohlen, die Akkus zum Lagern auf (ich glaube) etwa 40 % Ladung zu bringen. Dann sind sie nicht voll, aber noch weit genug von der Tiefentladung entfernt, damit man nicht immerzu danach gucken muß.
Hätte ich also ein reines Elektroauto, dann wäre es gut für die Haltbarkeit des Akkus, wenn das Auto nicht in der prallen Sonne steht und wenn der Akku nicht aufgeladen ist. Dann müßte der Akku aber vor einer Fahrt erst mal ans Ladegerät, also eher schlecht für eine spontane Fahrt.
Gruß, Micha

Gut, daß es verschiedene Batterie-Technologien gibt, so daß jeder das Modell mit der für ihn richtigen Batterie wählen kann. Noch besser wäre es, wenn man den Batterie-Typ als Ausstattungsoption wählen könnte
Vorsichtige setzen auf das Bewährte und nehmen dafür Nachteile beim Gewicht in Kauf. Wagemutige wählen das Leistungsfähigere und Zukunftsträchtigere, dessen Haltbarkeit noch nicht endgültig erwiesen ist.

Meine Meinung: Auch wenn Li-Ionen-Batterien heikler und anspruchsvoller sind als NiMH, so würde Toyota sie kaum einsetzen (auch nicht im Prius PHEV oder +), wenn die Technologie nicht ausgereift wäre. Die Firma hat schließlich einen Ruf zu verlieren. Als 1997 der Prius I auf den Markt kam, war die NiMH-Technologie vermutlich noch weniger weit als Li-Ionen heute.

Ich vermute, der Hauptgrund für die Dominanz der NiMH-Technologie liegt darin, daß sie in der Herstellung günstiger sind. Nun ja, das kann man Toyota nicht verübeln. Die ganze übrige Hybridtechnik ist sehr anspruchsvoll und auch in der Herstellung sicher nicht billig. Gleichzeitig müssen die Verkaufspreise konkurrenzfähig sein. Das klappt mit günstigeren Batterien natürlich besser. Hybride anderer Hersteller sind ja eher im oberen Preissegment angesiedelt, mal abgesehen von Honda. Was verwenden die eigentlich für Batterien?

Aus dem gleichen Grund spart Toyota an den Materialien im Innenraum. Aber mir ist eine solide Technik unter der Haube und ein einfacherer Innenraum ehrlich gesagt lieber als umgekehrt

Honda hatte in den Jazz und den Insight NiMH eingebaut. Aktuell wird in Deutschland leider kein Hybrid mehr von Honda angeboten.
Das mit dem Gewicht, naja. In Prius 2 und 3 wiegt die HV-Batterie 39kg. So sehr viel kann man da nicht einsparen. Es ist wie gesagt wurde kein Elektroauto.
Wahrscheinlich hat Toyota die LiIo-Technik genau so im Griff. Ich würde durchaus einen gebrauchten Plugin-Prius kaufen. Sorgen würde ich mir höchstens um den P+ machen bzw- das Thermomanagement des Akkus. Weiß jemand, wie das gelöst ist? Beim normalen Prius wird ja Luft vom Innenraum angesaugt und am Akku vorbei nach außen geführt. Beim P+ wird man wohl kaum eine Lüftungsöffnung im Bodenblech unter der Mittelarmlehne gemacht haben. Oder?

LG
Klaus