Tesla – und die Batterieentwicklung

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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon LooM » Mi 6. Nov 2013, 19:45

http://industrial.panasonic.com/www-cgi ... 8650A+7+WW das ist die Tesla Zelle.

~ 240 bei > 1000 Zyklen soweit ich weiss.

Bei Flachzellen bin ich nicht sehr bewandert, glaube allerdings dass sie vor allem bei Wh/volumen als auch bei Gewicht nicht ganz an diese herankommen.

Qualitätsunterschiede machen sich denke ich vor allem in der Lebensdauer bemerkbar, bei Leistung etc kann man sich wohl kaum Schwächen erlauben.
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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon dkt » Mi 6. Nov 2013, 21:00

LooM hat geschrieben:
Qualitätsunterschiede machen sich denke ich vor allem in der Lebensdauer bemerkbar, bei Leistung etc kann man sich wohl kaum Schwächen erlauben.


Die Diskussion über die Qualität der Zellen bringt uns nicht weiter. Denn – die Panasonic Rundzellen (Tesla) haben nichts gemein mit Panasonic Flachzellen oder von Samsung (i3 BMW).

Auch gibt es von der Elektrodenchemie viele Variationen. Zum Schluss noch ist der Elektrolyt oder die Polymer-Geometrie, entscheidend. Zum Ende bestimmt auch die Größe der Batterie (nutzbar kWh) und der c Wert (maximale Leistungsabgabe und Aufnahme) die Haltbarkeit.

Tatsache ist, Tesla gibt für über 300.000 km Garantie ( 8 Jahre ohne Einschränkung), bei der - angeblich besseren BMW i3 Batterie – sind es nur 100.000 km. Erklären kann ich mir das nur über den c Wert. Tatsache ist, dass die neuen Panasonic Rundzellen bis 1.600 Zyklen vertragen, bis zur Absenkung auf 80% Speicherfähigkeit, das wären im Falle Tesla 85 kWh locker über 600.000 km Fahrleistung. Wechselnde Betriebstemperaturen spielen da sicher auch noch eine Rolle.
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Re: AW: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon Karlsson » Mi 6. Nov 2013, 21:34

Die Zyklen wären schon ok - wenns denn stimmt.
Der Preis ist es eigentlich nur.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass der mit kleinen Zellen so richtig weit sinken kann. Einfach weil der Konfektionierungsaufwand so hoch ist.
Wenn größere Zellen durch größere Produktionsmengen auch im Preis sinken, machen die das Rennen.
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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon meta96 » Mi 6. Nov 2013, 22:04

dkt hat geschrieben:
LooM hat geschrieben:
Qualitätsunterschiede machen sich denke ich vor allem in der Lebensdauer bemerkbar, bei Leistung etc kann man sich wohl kaum Schwächen erlauben.


Die Diskussion über die Qualität der Zellen bringt uns nicht weiter. Denn – die Panasonic Rundzellen (Tesla) haben nichts gemein mit Panasonic Flachzellen oder von Samsung (i3 BMW).


Die Antwort von Loom hat sich auf meine Frage bezogen, ob schon bei der Produktion Qualitätsunterschiede gegeben sind, die er einfach verneint hat. Hätte es diese gegeben, hätten die Strandard-Rundzellen den Vorteil, dass man die schlechteren nicht ausscheiden, sondern dann als "schlechtere" billiger für andere Zwecke verkaufen könnte (d.h. in Summe wären dadurch auch die Tesla-Batterien günstiger, weil weniger Schwund mitbezahlt werden müsste).

Interessant ist auch, dass Tesla jetzt schon einen relativ hohen Anteil der globalen Rundzellen-Produktion bezieht, d.h. indirekt schwindet ihr Kostenvorteil dadurch relativ schnell, da sie auch zum Auftragsfertiger werden und nicht mehr direkt den Marktpreisen unterliegen, da sie den (theoretisch) durch hohe Nachfrage selbst negativ beeinflussen (auch wenn sie Fixverträge haben werden) ...
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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon Robert » Mi 6. Nov 2013, 22:40

Was treibt den ehemals größte Autohersteller der Welt so den lieben ganzen Tag auf dem Gebiet ? Chevy Volt und das Drehmoment Monster Sparky Boy; war das alles ?
Wie viel Spass macht dein Auto ?
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Re: AW: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon LooM » Mi 6. Nov 2013, 22:51

Karlsson hat geschrieben:
Die Zyklen wären schon ok - wenns denn stimmt.
Der Preis ist es eigentlich nur.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass der mit kleinen Zellen so richtig weit sinken kann. Einfach weil der Konfektionierungsaufwand so hoch ist.
Wenn größere Zellen durch größere Produktionsmengen auch im Preis sinken, machen die das Rennen.


Ich glaube ein Punkt warum Tesla so tiefe Preise/kwh hat, ist weil sie "modifizierte" Batterien benutzen (neben der unglaublichen Menge die sie beziehen). Sicherheitskappe wird nicht verwendet zb. Auch sonst ist es eigentlich nur noch ein Speicher mit Plus- Minuspol. Stelle eine direkte Verbindung her, und schon gibts einen Kurzen. Das spart natürlich Zeit und Geld bei der Herstellung.

http://www.teslamotorsclub.com/showthre ... ttery-pack
http://www.teslamotorsclub.com/showthre ... 18650-Cell

Paar mehr Infos für den Interessierten. Nachbau nicht empfohlen, ist patentiert ;)
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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon Jogi » Mi 6. Nov 2013, 22:55

Die Rundzellen, die Tesla verbaut, sind nur in der Form und daher auch in der Anforderung an die Produktionslinie mit den "normalen" 18650ern identisch, die Zellchemie ist eine andere (Aussage Musk).
Dadurch kann die Zelle sehr billig produziert werden, sie läuft vom gleichen Band wie die Laptopzelle.

Wie die Zellchemie im Detail ganz genau aussieht, ist eines der wenigen Geheimnisse.
Wenn früher alles besser war,
hätte man's ja auch so lassen können.
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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon dkt » Do 7. Nov 2013, 08:30

Im Zusammenhang mit dem Tesla Zellenbedarf ist heute in der Südd. Zeitung auf Seite 20 ein Artikel erschienen mit der Überschrift: „Opfer des Erfolgs“. Untertitel: „Elektropionier Tesla kommt hoher Nachfrage nicht hinterher“.

Als Begründung für die steigenden Lieferfristen wird der Mangel an Zellen angegeben. Tesla hat zwar nun mit Panasonic ebenfalls Lieferverträge, aber überlegt darüber hinaus in den USA, eine eigene Zellenfabrik, zusammen mit einem geeigneten Partnerunternehmen, zu bauen.

Da wird jetzt die Frage aufstehen, ob Tesla beim Neubau einer Zellenfabrik, in die Rundzelle investiert, oder zu einem Flachzellenformat greift. Für die Flachzelle spräche, dass diese fertigungstechnisch nun ebenfalls vollautomatisch hergestellt werden kann (siehe Leclanché Willstätt), bzw. damit weniger Zellen für die derzeit 85 kWh nötig sind.

Wenn ich die Geometrie des Rundzellenverbands bei der Tesla Batterie richtig einschätze, dann fungiert der Ableitungsdraht am Pluspol in seiner Stärke auch als Sicherung. D.h. demnach würde der Draht schmelzen, wenn es zu einem Kurzschluss käme. Nachdem es über 9.000 Zellen sind, würde so eine einzige Zelle in der gesamten Speicherkapazität nicht weiter auffallen. Wenn ich damit richtig liege, dann wäre das ein starkes Argument für die Rundzelle (ohne Sicherungskappe).

Natürlich und da neige ich auch zu der Annahme, die hier schon erwähnt wurde, dass die Konfektionierungskosten bald eine Grenze nach unten bilden werden. Das spräche dann eher für eine vollautomatische Pouchzellenproduktion.

Was gut ist, dass Tesla sich um die wichtigste Komponente des Elektroautos, intensiv kümmert, bzw. ein Mengenproblem hat.
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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon agentsmith1612 » Do 7. Nov 2013, 11:29

Wenn man die Chemie einmal außen vorlässt und da ausgeht Flach und Rundzellen haben identische Chemie, kann man folgende Dinge feststellen (Bitte korrigieren falls ich falsch liege):

- Rundezellen haben einen geringe Energiedichte und ein geringere Volumenenergiedichte, da einen Metallhülle vorhanden ist.
- Die Produktion von Rundezellen ist insgesamt aufwendiger
- Die Flachzellen können skaliert werden in Form von Fläche, fast jede beliebige Kapazität ist möglich.
- Falls man die Zellen dicht zusammenpacken möchte erreicht man mit dem Flachzellen eine höhere Packungsdichte da man sie ohne Hohlraum zusammenpacken kann, bei den Rundzellen bleibt immer ein Zwischenraum übrig, ist halt Geometrie bedingt.

Kommt es aber nun dazu, dass diese Zellen mit möglichst wenig Flächenverbrauch in ein Fahrzeug müssen. Kommen weiter Herrausforderungen hinzu. Man benötigt eine Kühlung, die bei Flachzellen nur über die große Fläche geschehen kann. Das macht die Packungen etwas dicker, bei Rundzellen ist es aber nicht gerade einfacher, aber die Hohlräume kommen der Implimentierung des Kühlsystems zu Gute. Auf der anderen Seite jedoch machen die Rundzellen gerade beim Zusammenstellen des Akkupaketes auf Grund ihrer kleinen Kapazitäten pro Zelle viel mehr Aufwand.

Geht es nun darum einen Akku zu bauen, der breit, lang aber flach ist, geht das nur wie bei Tesla mit stehenden Rundzellen, oder mir liegenden Flachzellen. Im Falle der liegenden Flachzelle ist ein Kühlsystem aber meiner Meinung nach aufwendiger als bei den Rundzellen.
Als anderes Beispiel kann man sich den Ampera Akku anschauen der für die Flachzellen das beste Kühlsystem aufweist, aber dadurch zum einen sehr Hoch baut und zum anderen insgesamt für die gebotene Kapazität auch noch enorm groß ist.
Im Leaf und im Zoe sehen wir stehen und liegende Flachzellen jedoch ohne Flüssigkeitskühlung und dennoch baut der Akku so hoch, dass man den Fahrzeugboden anheben musste und man innen etwas höher sitzt als es in normalen Kleinwagen üblich ist.

Wie das im i3 ist kann ich noch nicht sagen, da ich da noch zu wenig vom Innenleben gesehen habe.

Wenn man den Preis jetzt betrachtet, dann ist der bei Rundzellen eigentlich nur so gering, weil die Stück Zahl so enorm hoch ist.
Ich persönlich glaube, dass der weg erstmal an Rundzellen nicht vorbei führt, wenn man das Optimum in Sachen Kapazität und Höhe des Akkus rausholen möchte.
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Re: Tesla – und die Batterieentwicklung

Beitragvon dkt » Do 7. Nov 2013, 13:16

Hallo agentsmith1612,

Deinen Überlegungen kann ich voll zustimmen, mit einer kleinen Ergänzung.

Das Speichervolumen und damit der maximale c Wert, zusammen mit der Zellchemie, werden die Wärmeentwicklung in der Batterie auch bestimmen. Hinzu kommt, dass die Schnellladung bei großvolumigen Speichern eher nur DC sein kann. Im Ergebnis werden diese Faktoren mitentscheiden ob, die Rundzelle, da besser kühlbar, oder die Flachzelle, leichter und mit höherem Speicher, das Rennen machen. Energieabführende Medien zwischen den Flachzellen, als Lamellen, könnten möglicherweise das Raumproblem lösen. Aber wie gesagt, da ist viel Spekulation dabei.

Tatsache ist: Der Automobilbauer, der das Batterieproblem löst, wird gewinnen.

Grüße

Dieter
dkt
 
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