LTO und LSP - die Lithiumspeicher der nahen Zukunft?

[agentsmith1612]

Die Kombination sehe ich auch als eine gute Lösung an. Damit kann man dann aus beidem einen guten Kompromiss machen.
Tesla hat ein Patent dazu.

Aber man muss auch die Nachteile sehen: Doppelter Aufwand, da Temperierung unterschiedlich sein könnte, mehr Steuerung und Regelung notwendig. Den Platz sollte man auch nicht außer Acht lassen.

Viele Experten sprechen in dem Zusammenhang auch manchmal von den Superkondensatoren, als Kurzzeitspeicher, wird wohl einen Grund dafür haben weshalb noch niemand sowas gebaut hat.

Li-Titanat ist in allen Belangen dem gewachsen was wir brauchen, nur in der Energiedichte nicht. Die heutigen Akkus sind schon schwer, noch schwerer wäre eher Kontraproduktiv, daher nutzt diese Zellen auch fast niemand.

[Twizyflu]

Naja Tesla will 2 Batterien einbauen.
1 für Kurzstrecken, die aber lange hält (also Zyklen) und eine große für Langstrecken, ähnlich wohl wie die jetzt.
Nur weil man eh nicht immer LANGSTRECKEN fährt, verlängert man so sehr gut die "Nutzungsdauer" der Akkus

[dkt]

Viele Experten sprechen in dem Zusammenhang auch manchmal von den Superkondensatoren, als Kurzzeitspeicher, wird wohl einen Grund dafür haben weshalb noch niemand sowas gebaut hat.

Li-Titanat ist in allen Belangen dem gewachsen was wir brauchen, nur in der Energiedichte nicht. Die heutigen Akkus sind schon schwer, noch schwerer wäre eher Kontraproduktiv, daher nutzt diese Zellen auch fast niemand.

Superkondensatoren sind in der Batterie von Bolloré (BlueCar) enthalten.

Der Grund, so vermute ich, warum das nicht Standard wird, liegt vermutlich in zwei Eigenschaften. Pro gespeicherte kWh ist der Superkondensator erheblich schwerer als eine Li- Batterie. Zweitens, mit steigendem Speicherinhalt, steigt auch die Spannung. D.h. der Speichermechanismus geht über die Spannung. Das ist, zumindest im Zusammenspiel mit der Batterie, aufwändiger.

Li- Titanat Batterien wären in zwei Punkten von Vorteil. Einmal ist das Betriebstemperaturfenster größer (Altairnano -20 bis +60), bzw. zweitens ist die Haltbarkeit, auch unter extremen Schnellladevorgängen wesentlich besser. Erkauft wird das mit einer unbefriedigenden Gewichtsrelation zur gespeicherten kWh. D.h. die Batterie ist in der Regel, mit weit mehr als 10 kg pro kWh, für das Auto unatraktiver (Vgl. Tesla etwas über 7 kg / kWh).

[PowerTower]

So dramatisch wie es auf den ersten Blick scheint ist es gar nicht. Der Akku vom e-up! hat 18,7 kWh bei um die 230 kg Gewicht. Das ist zwar der fertige Block mit Gehäuse, Kühlung und allem drum und dran, bedenkt man nun aber, dass das Temperatur- und Sicherheitsmanagement bei LTO wesentlich einfacher ausfallen kann, schafft man das auch problemlos mit den Toshiba Zellen. Bei selbem Energiegehalt läge das reine Batteriegewicht (netto) bei 207 kg.

[dkt]

So schlimm finde ich die Energiedichte gar nicht. Der Akku vom e-up! hat 18,7 kWh bei um die 230 kg Gewicht. Das ist zwar der fertige Block mit Gehäuse, Kühlung und allem drum und dran, bedenkt man nun aber, dass das Temperatur- und Sicherheitsmanagement bei LTO wesentlich einfacher ausfallen kann, schafft man das auch problemlos mit den Toshiba Zellen. Bei selbem Energiegehalt läge das reine Batteriegewicht (netto) bei 207 kg.

Ich war und bin ein Fan der Titanattechnologie zusammen mit einer Polymerstruktur. Leider ist immer wieder das Gewicht als Hemmschwelle aufgetreten. Selbst die von Dir angegebenen 207 kg für einen Speicher von 18,7 kWh, sind noch über 10 kg.

Gelingt es diesen Wert auf 7 kg und weniger zu reduzieren, dann kommen alle anderen Eigenschaften des Titanats zur Geltung. Zuallererst ist die Wärmeabgabe bei Schnellladung wesentlich geringer, die Zyklenfestigkeit wesentlich größer und zuletzt auch das vorteilhafte Betriebstemperaturfenster. Alles Eigenschaften, die das Auto braucht.

Altairnano hat seinerzeit für Nanotitanat geworben und dabei die großen Oberflächen für den Ionenaustausch erwähnt. Weiter hat Altairnano damals aufgezeigt, das die Dehn- und Schrumpfprozesse der Molekularstruktur, im Falle des Titanats, bei Aufnahme und Abgabe der Ionen, fast nicht ins Gewicht fallen, da die Molekularstruktur Öffnungen bereithält, die im Volumen den Ionen ähnlich sind. Das erklärt auch, so Altairnano, warum das Betriebstemperaturfenster so groß ist (-20 bis +60).

Wenn man also dieser Firma Glauben schenken darf, dann sind das sehr gute Eigenschaften für eine Autobatterie. Das Gewicht der Batterie war und ist allerdings höher als bei anderen Chemien. Dazu habe ich bis jetzt noch keine weiterführenden Informationen erhalten. Vielleicht ist, in Verbindung mit der Feststoffkonfiguration, eine Gewichtsreduktion möglich. Nachteil kann auch dann nur noch, zu guter letzt, der Weltmarktpreis von Titan sein.

Sicherlich werden wir auf diese Fragen bald auch Antworten aus der Industrie haben. Die Batterieszene bleibt spannend.

[PowerTower]

Ich war und bin ein Fan der Titanattechnologie zusammen mit einer Polymerstruktur. Leider ist immer wieder das Gewicht als Hemmschwelle aufgetreten. Selbst die von Dir angegebenen 207 kg für einen Speicher von 18,7 kWh, sind noch über 10 kg.

Deswegen hatte ich ja als Vergleich den e-up! angebracht, bei dem das Gewicht kein bisschen besser ist, aber anscheinend ausreichend gering um keine Hemmschwelle zu sein. Bedenke auch, dass du beim Titanat 100% SOC nutzen darfst, während es bei den üblichen Lithium-Metalloxid Batterien nur etwa 70-80% sind. Du kommst also mit dem 18,7 kWh Titanat Akku bei Bedarf etwa 20 km weiter als mit dem gleich schweren 18,7 kWh Lithium-Metalloxid Akku des e-up!

So betrachtet bleibt als Nachteil einzig und allein der Preis bestehen. Und wenn man penibel ist, kann man noch den etwas höheren Verdrahtungs- und Überwachungsaufwand nennen, weil für die gleiche Spannung mehr Zellen benötigt werden. Spielt aber in der Praxis keine Rolle.

[dkt]

Bedenke auch, dass du beim Titanat 100% SOC nutzen darfst, während es bei den üblichen Lithium-Metalloxid Batterien nur etwa 70-80% sind. Du kommst also mit dem 18,7 kWh Titanat Akku bei Bedarf etwa 20 km weiter als mit dem gleich schweren 18,7 kWh Lithium-Metalloxid Akku des e-up!

So betrachtet bleibt als Nachteil einzig und allein der Preis bestehen. Und wenn man penibel ist, kann man noch den etwas höheren Verdrahtungs- und Überwachungsaufwand nennen, weil für die gleiche Spannung mehr Zellen benötigt werden. Spielt aber in der Praxis keine Rolle.

Ja, da kann ich Dir folgen. Die 100% sind ein starkes Argument und relativieren das Gewicht. Bei der Zellenzahl gebe ich Dir auch recht, da heben sich, aller Voraussicht nach die Vor- und Nachteile, im Bezug auf die Zellengröße auf.

Warten wir nun ab, wie es sich entwickelt. Der Schlüssel zum Masseneinsatz von E-Autos, mitlerweile betet das sogar die Presse jeden Tag herunter, ist und bleibt die bezahlbare und genügend große Batterie.

[PowerTower]

Ich habe heute Post aus China bekommen. Das Thema Lithium-Titanat hat mich einfach so sehr fasziniert, dass ich nicht widerstehen konnte. Die Akkus von Tiankang Battery entsprechen auf dem ersten Blick dem, was ich erwartet habe. Die Leistungsfähigkeit unter verschiedenen Bedingungen am Prüfstand zu testen geht aber leider erst nächste Woche.



lt. Hersteller mit folgenden Eigenschaften:
- Kathodenmaterial: nicht genau bekannt, entweder LiCoO2 oderLiMnO2, vermutlich ersteres
- Anodenmaterial: Li4Ti5O12
- Energiegehalt 36 Wh (15 Ah @ 2,4 V)
- Dauerbelastung laden bis 5C und entladen bis 7C
- Wirkungsgrad laden & entladen >98%
- 80% Kapazität bei -30°C (bei welcher Strombelastung?)
- noch 70% Kapazität nach etwa 12.000 bis 20.000 Zyklen je nach Entladetiefe und Umgebungsbedingungen

ermittelte Werte:
- Leerlaufspannung 2,58 V +- 0,01 V
- Gewicht 615 g +- 5 g
- Maße 216 mm (L) * 111 mm (B) * 13 mm (H)
- Länge inkl. Anschlüsse: 230 mm
- Anschlussart: Gewindebolzen M5
- Polabstand: 53 mm

Daraus ergibt sich eine nominale Energiedichte von 58 Wh/kg. Nicht der Brüller, aber auch nicht schlechter als NiCd und mit recht guten Eigenschaften. Bin sehr gespannt, auch ob es dafür einen Markt gibt und ob es sich lohnt, diese Batterien gewerblich zu importieren. Gerade als Speicher für erneuerbare Energien sind die sehr interessant, wenn auch mit 1$/Wh + Zoll + MwSt. + Versand sehr teuer, wobei das bei größeren Mengen billiger werden dürfte.

Gruß
Micha

[twizyfan]

Hallo Micha, die brachten jetzt die Sendung Ozon unterwgs auf rbb. am 14.04., allerdings erst 22:15 Uhr, deswegen habe ich es aufgenommen. Die Akkus der Zukunft: Lithium-Ionen weiterhin an der Spitze, Lithiun Schwefel, sollen sogar schon Prototypen erhältlich sein, spätestens 2021(5fach), dann Lihium Luft(10-15fache Reichweitenerhöhung), aber erst in 10-15 Jahren frühstens Marktreif, Redox Flow zum nachtanken und natürlich die Brennstoffzelle.....

Fraunhofer macht da auch schon einen 4.Jahrestag zum Thema Batterie LiS, die Nachfrage ist weiterhin sehr groß, obwohl so eine Tagung 2-3 Tage geht, da Frage ich mich, wieviel Information gibt es da aktuell und das ist so interessant, das man dawohl gerne viel Geld aus gibt.

Die Zunkunft sieht so aus: 2040:Elektroautos und E-LKW, Flug- und Schiffsverkehr mit Brennstoffzelle oder Superbatterie oder Kombination aus Brennstoffzelle und Superbatterie. Benzinpreise von 7-12€/Liter an wenigen konkursen Tankstellen, Sowie heute Dampfloks präsentiert werden, werden dann diese Fahrzeuge dargestellt...das es so kommt ist sicher....

Gruß Marcel

[FFMilch]

Jetzt kann man LTO Kaufen.
[2,4 V 30Ah ( a 64,95€)] oder 2,4 10Ah und [ 2,4V 1,3Ah ( a 7,95€)]

Ladeendspannung 2,8V
Endladespannung 1,5 V

Nur ein Beispiel: Twizyakku ähnlich 105 Stk. x 64,95 € = 6820 €

ABER 30.000 Zyklen 1C
UND schnellladefähig Twizy Beispiel 7,5 kW Ladeleistung ( 30.000 Zyklen) in einer Stunde geladen)

10.000 Zyklen 3C
UND schnellladefähig Twizy Beispiel 22,5 kW Ladeleistung ( 10.000 Zyklen) in 20 Minuten geladen)