Wie hängen Peukert-Effekt und Innenwiderstand zusammen?

Hintergrund:

Ich will den Akkuzustand meines MG4 (mit 64kWh-brutto-NMC) u.a. durch möglichst bequeme Ri-"Messungen" überwachen.

Dazu habe ich in einem 1.Versuch in der Garage per Diagnosetablet bei einem ca. 10 minütigen Entlade-Ladezyklus hauptsächlich Akkuspannung und -strom aufgezeichnet:

1. bei aktiven Bordsystemen ohne sonstige Verbraucher

2. alle Starkverbraucher aktiv (hauptsächlich AC im Scheibendefrostmodus plus Akkuheizung) mit max. ca. 11kW Leistung

3. AC-Ladung mit mittleren 9,3kW

Dann habe ich den theoretischen Ruhespannungsverlauf berechnet (als U - I x Ri), wobei ich Ri manuell so gewählt habe, daß sich die berechnete Ruhespannung bei Laständerungen möglichst wenig ändert. Das beste Ergebnis bei ca. 60% SoC und 3,5°C Zelltemperatur zeigt sich bei Annahmen um Ri = ca.100mOhm:

Erläuterung:

Bei Ri-Annahmen in Richtung 0 mOhm nähert sich die orange Kurve immer weiter an die blaue Kurve an, bei höheren Ri-Annahmen nimmt sie die Form eines invertierten Verlaufs der blauen Kurve an.

Meine Frage: Sind die vermutlichen Ri = 0,1 Ohm die alleinige bzw. Hauptursache für den Peukert-Effekt? Oder spielen beim Peukert-Effekt noch wesentliche weitere Ursachen mit, wie z.B. chemische Nebenreaktionen?

Zitat von Tom

Der Peukert-Faktor bezieht sich ausschließlich auf den Innenwiderstand eines Akkumulators, die Entladerate und die entnehmbare Kapazität in Ah.

Das ist die wichtigste Info für mich: danke

Und ja, für die Überwachung meines Akkus berücksichtige ich natürlich auch SoC und Zelltemperaturen.

In der nächsten Zeit werde ich die im Startpost beschriebene Prozedur noch oft wiederholen, um eine Datensammlung "Ri über diverse SoC und Zelltemperaturen" zu bekommen.

Den Kapazitäts-SoH will ich zusätzlich anhand von "Kalibrierungsladungen" für das BMS überwachen, von unter 10% SoC bis 100%. Dabei werte ich aber ausdrücklich NICHT mehr die SoC-Daten vom BMS aus, sondern die Relation der geladenen Energie (Integral von Uakku x Iakku x Ladezeit) zur Änderung der Leerlaufspannung (um die zu berechnen, brauche in den Ri-Verlauf).

Das Ergebnis ist dann ein Kapazitätswert ähnlich wie beim Kondensator: kWh / Volt statt Amperesekunden / Volt.

Zitat von Tom

Allerdings ist der Innenwiderstand nicht nur vom SoH abhängig, sondern auch von der Temperatur des Akkumulators, sowie vom SoC (State of Charge - Ladezustand).

inzwischen habe ich in allen Datenlogs meines MG4 (ab März 2025) gestöbert, die Rückschlüsse auf den Ri der Traktionsbatterie zulassen.

Der SoC scheint dabei allenfalls eine kleine Nebenrolle zu spielen; eine eindeutige Korrelation zum Ri kann ich nicht erkennen:

Mit der (mittleren) Zelltemperatur als X-Achse ist die Korrelation zum RI vergleichsweise überdeutlich:

Das erleichtert meine künftigen Beschätzrechnungen zum SoH, weil ich auf den SoC praktisch keine Rücksicht nehmen muß.

Wenn Du Datentabellen oder Diagramme zum Einfluß von SoC und Zelltemperatur auf den Ri von (NMC-)Akkuzellen hast, wäre ich interessiert, sie zu sehen

Zitat von Tom

Eine sehr gute Erklärung habe ich vor eine Weile mal hier gefunden (Youtube, englisch):

Ich habe mir die Videos angeschaut. Darin wird nur die klassische Blei-Säure-Batterie behandelt, leider kein Wort über Li-ion

Zur Vervollständigung meiner Daten will ich meinen NMC demnächst bis 20-30% SoC runterfahren und dann per Umschalten des Ladestroms wieder den Ri ermitteln. Bin gespannt, ob er dann bei winterlichen Temperaturen deutlich über dem Trend in der unteren Grafik liegt.