Akku laden in 30 Sekunden

Brainstorm

Muss der von Dir genannte Faktor nicht 120 statt 7.200 lauten?

[small](30 Sekunden = 1/120 einer Stunde)[/small]

Hmmm, hast recht. Hab da falsch gerechnet...
Ändert zwar die Zahl ein wenig, aber die Fakten bleiben ansonsten gleich. Auch 120 Ampere sind eine ziemliche Hausnummer, die erstmal übertragen sein will...

Nochmal ein paar Gedanken, weil's mir in den Fingern juckt:

Ein Akku ist eine chemische Zelle, die Energie auf elektrochemische Weise speichert. Das heisst, der Ladevorgang sortiert die Atome in der Zelle auf eine Weise, der Entladevorgang läuft dann quasi rückwärts. Soviel zur abgespeckten Theorie.

Was nicht dazu gehört, sind die Brennstoffzelle, da der Brennstoff von aussen zugeführt und dann innerhalb der Zelle verzehrt wird.

Ebenso wenig dazu gehören die Zellen, die das Elektrolyt austauschen. Sowas ist bei Elektroautos in der Diskussion. Es wird das Elektrolyt (die Flüssigkeit) in der Zelle getauscht und dann irgendwo extern in Ruhe geladen (also die Atome hin und hergeschoben. Das zählt nicht, weil der Ladevorgang ausserhalb stattfindet.

Zurück zum Thema: Brainstorm hat ja schon was dazu geschrieben. Ergänzend dazu noch etwas Zahlenmaterial:

Eine typische Li-Ion-Zelle hat im randvollen Zustand 3,7V und für mobile Applikationen so zwischen 2Ah und 10Ah Kapaziät. In richtigen Zahlen also 3,7V*2Ah= 7,2Wh (gesprochen "Wattstunden") bis hinauf zu ca 37Wh.

Landläufig bezeichnet man Schnelladung alles, was sich so im Zeitraum von 15-60 Minuten abspielt.
Weiterhin hat eine moderne Li-Ion-Zelle so einen Ladewirkungsgrad von 90%. Das heisst, dass 90% der reingefüllten elektrischen Energie dazu verwendet wird, die Atome passend hin und herzuschieben. Der Rest wird wie immer im Universum zu Wärme.

Beispiel ein modernes Handy mit 3,7V und 3AH=11,1Wh Energie. Dieses wird an ein modernes Ladegerät mit 1A Ladestrom angeschlossen. Da wir davon ausgehen können, dass aus Gründen der Akkulebensdauer das Handy den Akku niemals bis zum sichereren Zelltod leerlutscht, sondern bei 25% Restkapazität abschaltet, müssen also 0,75*11,1Wh=8,3Wh in den Akku geladen werden.

Bei angenommenen 1A Ladestrom wird das in 0,75*3Ah / 1A = 2,25h erledigt sein. Dabei entstehen nun mindestens 10% Wärme im Akku selber, plus noch etwas durch den DC-DC Wandler, der die 5V des USB-Anschlusses auf knapp 4V runtersetzt. Das vernachlässigen wir aber mal hier. Die entstandene Wärmemenge ist also 2,25h*1A*0,1*3,7V=0,83Wh also ca. 3000 Joule. Das ist kein Problem, weil wir haben ja 2,25 Stunden Zeit, die Wärme abzuführen.

Jetzt der Stunt: 30 Sekunden. Es muss also 270 mal (2,25*3600/30) schneller gehen. Da wir kein Elektrolyt tauschen oder sonstige Tricks anwenden, entstehen diese 3000 Joule halt innerhalb von 30 Sekunden.

Da die Zahlen so wunderbar zueinander passen, ergeben sich 100W Verlustleistung. (1 Joule = 1Ws).
Das klingt jetzt nicht so dramatisch, ist aber jetzt schon eine Ansage für die Dimensionierung eines passiv gekühlten Gerätes, wo aus Gründen des Berührungsschutzes an einer Metalloberfläche eh nur 55°C sein dürfen.

Der Haken ist, dass diese Wärme nicht kontinuierlich abgegeben wird, sondern erst dann, wenn die Zelle fast vollständig geladen ist, also bei ca. 90%. Dann wird sehr fix sehr viel Wärme frei, die innerhalb einer kurzen Zeit abgeführt werden muss. Man kennt das vom eigenen Handy, das wird auch erst dann warm, wenn es fast voll ist.

Den Part mit den Ladeströmen im dreistelligen Bereich über ginschtige Consumerstecker erörter ich jetzt nicht, das kann jemand anderes machen. Sollen andere ja auch ihren Spass haben

Ich stempel es nicht für Humbug ab, weil ich es dafür halte, sondern weil die Gesetze der Physik ganz klar sagen, daß es Humbug ist.
Auch organisches Material kann sich nicht den Gesetzen der Physik entziehen. Organisch im Naturwissenschaftlichen Sinn bedeuten lediglich daß es sich um bestimmte Chemische Verbindungen auf Kohlenstoffbasis handelt. Mehr nicht. Die Gesetze der Physik sind aber immer die gleichen.und Wenn man 30 Sekunden lang ein Ampere fließen lässt Oder von mir aus auch 2 oder 5, hat man eben nur diesen Strom und nicht mehr. Da kann das Material nichts mehr machen, es geht einfach nicht.

Zitat

Original geschrieben von chung77
  Brainstorm: Ich kann es zwar nicht erklären, aber ich vermute mal ganz stark, dass man es nicht mit dem herkömlichen Wissen aus der Physik erklären kann. ...

Ich bin ein Fan herkömmlichen Wissens ... auch in der Physik. Ein Grund dafür, dass ich keinen Schamanen aufsuche, falls ich mal krank werden sollte. :p

Zitat

Ich würde es, ganz einfach dargestellt, mit einem Benzinmotor vergleichen: Weniger Sprit(verbrauch), trotzdem mehr Leistung. Stichwort: Effektivität. Klar, der Sprit treibt nur den Motor an, der wiederum die Leistung bringt, aber es bleibt dabei, dass man mit weniger Sprit, einen Motor antreiben kann, der trotzdem mehr Leistung bringt.

UZm bei deinem Beispiel zu bleiben:
Geht ja auch und wird praktiziert. Die Handys haben immer mehr Leistung, verbrauchen aber weniger Akku-Energie...
Nur weil der Motor effizienter arbeitet, befindet sich nicht spontan mehr Benzin im Tank.

Zitat

Warum also nicht auch mit einer Batterie? Weniger, oder gleich viel Strom "hineinpumpen", aber gleiche (oder mehr) Energie haben.

Hier beginnt der Denkfehler. Weniger reinstecken aber dafür mehr rausholen geht nicht. Wenn das ginge, wären alle Energieprobleme der Welt gelöst.
Die Frage stellt sich, woher soll die entnommene Energie kommen? Freie Energie aus dem Universum? Geplante Landung in meinem S4?
Das System hier, so wie es verkauft wird, spricht doch gegen die Physik und gegen die Thermodynamikgrundsätze.

Was hier eher die Frage ist, welches Technik verbirgt sich hinter dem "Akku"? Ein Akku kann es nicht sein, also stehen wir hier eher an einem Kondensator. Aber auch da muss der Strom erst einmal hinein, bevor er heraus kommen kann. Nicht umsonst ist überall im Netz der aufschrei groß bei diesem Thema, da es hier eben Fragen gibt, auf die keine Antworten folgen.

Genau so ist es. Egal in welcher Form der Strom im Akku gespeichert wird: Bevor er gespeichert wird, muss er rein. Und es kann nie mehr Strom rauskommen, als reingekommen ist.
Meine Rechnung oben (abzüglich des Anfänglichen Rechenfehlers) geht ja schon von dem Fall eines Wirkungsgrades von 100% aus, also einer völlig verlustfreien Speicherung. Eine solche ist aber nicht möglich, also wird jede Technologie noch schlechter sein.
Wenn es so wäre wie im Video, müsste der Akku einen Wirkungsgrad von über 100% haben, weit über 100%, das kann aber kein Akku, egal wie er funktioniert.
Um beim Autobeispiel zu bleiben: Das Autos heute mit der gleichen Spritmenge länger uns leistungsfähiger fahren, hat auch mit dem Wirkungsgrad zu tun. Früher wurden vielleicht 30% der Energie die im Sprit steckte in Bewegung umgesetzt. Der Rest ging irgendwo als Wärme verlohren. heute sind es vielleicht 40%. Deswegen geht das. Was uns das Video aber weismachen will, ist ein Auto, das ständig fährt, und man regelmäßig zur Tankstelle muss, um Sprit abzupumpen, weil der Tank sonst zu voll wird. Weil mehr Sprit rauskommt als reingesteckt wurde. Und sowas wird es niemals geben.

Wenn das real wäre dann müsste irgendwo bzw. in Israel ein Patent dafür eingetragen worden sein.

Und noch etwas:

Bringt ein Startup eine Neuerung auf den Markt, mag diese für sich genommen eine Novität sein.

Das Wissen allerdings, auf dem die Funktionsweise beruht, entstammt allerdings dem Herkömmlichen. So ist denn auch die Wirkweise einer neuen Technik stets erklärbar.

Es existieren nur ganz wenige Ausnahmen: etwa bei Psychopharmaka, die nachweislich psychotrope Wirkungen entfalten, deren Wirkmenchinsmen aber in keiner Weise nachvollzogen werden können.

Das beruht dann aber auf dem Umstand, dass das Wissen um den Stoffwechsel im menschlichen Gehirn noch sehr lückenhaft ist. Anders bei den Naturwissenschaften. Hier dient in erster Linie bekanntes Wissen dazu, technische Errungenschaften zu entwickeln und weiterzuentwickeln. Technische Novitäten, die naturwissenschaftlich nicht zu erklären sind oder den Naturgesetzen gar widersprechen, stellen sich meist als Ente heraus ... die Einen früher, die Anderen süäter.