Neue Lithium-Akkus von A123Systems

Jens Schacherl

Aktives Mitglied
30.03.2004
1.069
http://www.a123systems.com

Der Link wurde entfernt (404).

Die Zellen sollen u.a. hochstromfest, unexplodierbar ;-) und über einen weiten Temperaturbereich einsetzbar sein.

Hört sich alles sehr gut an wie üblich :rolleyes:, aber immerhin bietet die Webseite ein paar echte Diagramme von Ladung/Entladung, Lebensdauer etc.
Außerdem sollen die Zellen schon im nächsten Jahr in Akkuwerkzeugen von DeWalt (Marke von Black&Decker) in den USA eingesetzt werden.

Es gibt auch Der Link wurde entfernt (404). für eine "product evaluation".
Das wär doch was für FineMobile, CityCom, EVT, GGC (E-Max), ...

We have several customers designing high voltage electric drive products around our technology and we can supply a high volume, high quality and very competitively priced cells or packs manufactured at our Asian production facilities.
Gruß Jens
 
K

Karl

Guest
Hallo Jens,
gestern wollte ich ähnlich posten, ( sehr guter link :) )
was ich aber nicht verstehe, warum zeigt ein Akkuhersteller gar keine ( aktuellen oder zukünftigen) Kapazitätsangaben auf der Homepage? :mad:
Das gibt mir leider wieder schwer zu denken.

Sonnenelektrische Grüße

Karl
 

Manfred

Neues Mitglied
05.09.2015
0
Hallo Karl

Englisch mag ich nicht und es kann sein das ich Mist schreibe

<img src=http://www.a123systems.com/images/charts/highPower.jpg>
 

Jens Schacherl

Aktives Mitglied
30.03.2004
1.069
Hallo Manfred,

Karl hat schon recht, auch diese Tabelle zeigt nur die Leistungsdichte (W/kg) und nicht die ebenso interessante Energiedichte (Wh/kg).

Wie ich mir aus der Homepage zusammenreime verkauft die Firma aber keine Standardzellen sondern nur nach Kundenwünschen gefertigte Zellen bzw. Module, und das natürlich nur in entsprechenden Stückzahlen.

Aber interessant wäre so eine Ah-Angabe irgendwo trotzdem...

Gruß Jens
 
A

andreas

Guest
Hallo
Habe mal eine Produktanfrage gestartet, mal sehen ob sie sich melden. Das mit der Ah-Angabe bzw. Energiedichte sehe ich nicht so kritisch, sie ist vermutlich ähnlich wie bei anderen HighPower-Lithiumsystemen. Zur Zeit ist bei Lithium die Charakteristik so, daß eher zu viel Energie und zu wenig Leistung rauskommt. Also wird alles, was unsere Leistungsansprüche (4500W) erfüllt auch die Reichweite erfüllen. Viel mehr als 1C sollte man auch bei diesen Batterien nicht entnehmen. Schaut man sich die 3000W/Kg genauer an, so ist dies ein technologischer Quantensprung. Ich nehme mal als Beispiel einen LiPo Akku, wie er im Modellbau üblich ist: 11.1V, 9Ah max Strom 10C=90A, Gewicht etwa 500g: 11.1*90/0.5=2000W/Kg. Er besitzt eine Energiedichte von 11.1*9Ah/0.5Kg=200Wh/Kg. Dieser Akku erwärmt sich aber stark, weshalb zwischen den einzelnen flachen Zellen Luftspalte sind, durch die aktiv Luft geblasen werden sollte. Die Alternative ist, den Akku zwischen den Hochstromanwendungen langsam abzukühlen. Dabei erniedrigt sich der mittlere Energiedurchsatz aber wieder auf 1C.
Deshalb vermute ich, daß diese Leistungsdaten nur für sehr kleine oder einzelne Zellen gelten. Macht aber nichts: Stellen wir uns mal vor, wir hätten 100 Kg Batteriegewicht(BMS, Lüftung, Zellverbinder, Zellen, Halter, Gehäuse, Isolation) wobei 60% der Masse Zellen sind , also 60Kg Zellmasse: Dann hätte man eine Batterie mit etwa 12 KWh Energie und 180000W Pulsleistung und 18000W Dauerleistung. Also Energie und Leistung satt.
Und jetzt kommt die entscheidende Frage: Was kostets denn? Was kostet das Batteriemanagement? Denn daß es mit Lithiumsystemen theoretisch funktionieren müsste, war doch schon immer klar!!! Und wie lange halten sie wirklich? 150000km im Durchschnitt würde Preise von 5000Euro rechtfertigen.
Beispiel: 50%DOD, also 6KWh tragen ein Cityel 130 km weit. Bei 1000 Zyklen sind das 130000km, bei 6000 Euro (LiPo z.B.) sind das Batteriegesamtkosten von 4.6Cent/km, Stromkosten sind dann 1200 Euro, also 0.9Cent/km, zusammen 5.5Cent/km.
Schmerzlich ist der hohe Investitionsaufwand, wenn die Batts nach 2 Jahren futsch sind, dann gibt es keine Garantie mehr und man hat vielleicht nur 20000km zurückgelegt. Dann hat man Batteriekosten von 30 Cent/km gehabt.
Vergleicht man dies mit den Spritkosten für einen Diesel, so hat man bei 1.20 Euro/l und 6l/100km 7.2Cent/km.
Sobald also 2 Personen mit diesem Diesel fahren, hat man keinen Vorteil mehr gegenüber dem Cityel.
Fazit: Wir sind noch weit entfernt von einer breiten wirtschaftlichen Anwendung. Es wird noch viele Jahre dauern, bis die Spritkosten die Batteriepreise überholt haben. Der Strompreis wird mit den Rohöl/Gaspreisen weiter steigen. Batterien sind in den letzten Jahren eher teurer als billiger geworden, obwohl die Ware aus China kommt, wo niedrige Auflagen gelten und niedrige Löhne bezahlt werden.
OK, da kommen noch Steuern, Versicherung und Umweltkosten dazu, wirklich vergleichen kann man das alles nicht.
Für die Fahrt zur Arbeit wäre ein solcherart ausgerüsteter Cityel total geil.

Macht jemand andere Beispiel-Rechnungen auf? Wie rechnet Ihr? Gibt es Gegenbeispiele mit Lithium niedrigerer Kapazität?

Gruß
Andreas
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.720
Jens Schacherl schrieb:

Karl hat schon recht, auch diese Tabelle zeigt nur die
Leistungsdichte (W/kg) und nicht die ebenso interessante
Energiedichte (Wh/kg).

Das kann man doch leicht alles aus den vorhanden Angaben ausrechnen:

C30 = 189 W
C1 = 189 W/30 = 6,3 W

Daraus folgt dass die Zelle eine Kapazität von 6,3 Wh hat.

Das Gewicht der Zelle ergibt sich aus 189 W/(2.400 W/kg = 0,079 kg.

Daraus ergibt sich wieder die Energiedichte zu 6,3 Wh/0,079 kg = 80 Wh/kg.

Dies ist kein berauschender Wert. Dies liegt aber in erster Linie daran, dass die Zellen sehr klein sind und viel zu viel nutzloses Material nötig ist (ähnlich wie bei herkömmlichen kleinen Rundzellen).

Wenn man noch den nötigen Aufwand zur Verschaltung dazu rechnet um höhere Kapazitäten zu erzielen dann reduziert sich die Energiedicht nochmal deutlich.

Gruß,
Emil
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ja, Andreas hat recht. Das ist schon ein Quantensprung. Emil hat die Zahlen dazu geliefert, die waren tatsächlich enthalten und wir gehen natürlich von der vollständigen Entladung aus, also dem "schlechtesten" Wert, den 189 Watt pro Zelle.
Die 80 Wh/kg Energiedichte sehe ich nicht als kritisch an, hier geht es allein um eine kurzzeitige Leistungsquelle. Die hohe Masse beruht ausschließlich aus der Notwendigleit, möglichst gering mit Lithium zu dotieren, damit keine Volumeneffekte die Mischkristalle sprengen, was bei allen Batterien ja die Lebensdauer begrenzt.
Also, Jetzt vergleiche ich einmal mit Ultracaps:
600 Gramm entsprechen etwa 5000 Farad bei 2, 5 Volt. Die Energiedichte liegt bei zweiminütiger Zykluszeit (mehr ist nicht erlaubt), bei 217 Watt/kg. In dieser Zeit sind allerdings auch 5000Watt erlaubt, bei dem Rest an Erholungszeit.
10 Sekunden reichen für einen Beschleunigungsvorgang im Auto, das passt sehr gut mit diesem Spitzenwert von 5000 Watt zusammen. Nur die zwei Minuten Wartezeit nach den 8300Watt/kg Spitzenbelastung sind ein wenig lang im wilden Stadtverkehr.
Da liegt also die Lithiumzelle eher gleichauf, wenn man auf die Spitzenbeschleunigung bei höherer Geschwindigkeit unwesentlich verzichtet.


Aber: Die Lithiumzelle speichert nach den Angaben 80 Wh/kg.
Das Ultracap speichert aber nur 1/2*5000*2,5²Joule/600g = 31250J/kg =
8,68 Wh/kg Energiedichte.
So liegt die Lithiumzelle also viel besser da.
Nachteil: Das Ultracap hat 500.000 Zyklen Lebensdauer, bzw. 10 Jahre. Die Lithiumzelle nur 500 oder 1000.
Nehme ich pro km einen vollen Beschleunigungs/Bremsvorgang an bei 10.000 km Stadtverkehr im Jahr, dann benötige ich in 10 Jahren 100.000 Zyklen.
Das Ultracap hält bei dieser Betriebsweise durch, die Lithiumzelle darf aber in zwei Jahren Betriebsdauer maximal. nur alle zwanzig km einmal beansprucht werden, um nur zwei Jahre bei voller Auslastung durchzustehen.
Der kg-Preis der Lithiumzellen müsste also ganz gewaltig niedriger liegen, um beim Dauereinsatz gegen Ultracaps bestehen zu können.
Eine andere Betrachtung: Mit 20 kg der Hochleistungslithiumzelle (=0,16 kWh) könnte man mit einem 1000kg - Auto einen über 570 Meter hohen Berg mit hoher Geschwindigkeit erklimmen. Dann liegen die Ultracaps völlig abgeschlagen.
Mit anderen Worten: Uns fehlt noch der Preis, um eine irgendwie sinnvolle Abschätzung zu machen.


Ich gehe übrigens bei meinen Rechnungen, statt von der Masse, von der benötigten Leistung oder Energiemenge aus und komme schneller zum Ziel, weil ich mir neben der Bruchrechnung mit Taschenrechner noch die halbe Rechnung spare, da erkennt man ohne Rechnung, auf welcher Seite der Überschuss liegt und muss nicht mehr gegenrechnen.

So: Ich will einen 1000 Meter hohen Berg mit meinem Fahrzeug von 1000kg Masse erklimmen, benötige also 10 Megajoule Energie, etwa 2,8kWh. Die multipliziere ich mit den 12,5kg/kW und komme auf etwa 35 kg Batteriebedarf. Geteilt durch 0, 417kg/kW oder mal 2400 Watt/kg. Da brauche ich nicht mehr zu rechnen, Leistung satt.
Bei der Rechnung mit Ultracaps hätte ich schon bei der ersten Rechnung sofort abgebrochen, da sofort ersichtlich wäre, dass man mehrere Tonnen Ultracaps brauchte...
Das war ohne Taschenrechner.


Muss ich hingegen im Nenner jonglieren, sind die Größenverhältnisse nicht so übersichtlich.
Über 1000 Euro dürften die ca 35 kg schon kosten, um höchst interessant für einen Superhybrid zu sein! Mit nur 10 kW-Verbrenner und 0 auf 100km/h in 5 Sekunden (Theorie) und auf dem 1000 Meter hohen Berg ist man in genau 2 Minuten!
Bei einem Spritverbrauch des ultraleichten 10 kW-Diesels bei Tempo 100 von 2,5 Litern/100km, bei Tempo 60 die Hälfte. Stadtverkehr: rein elektrisch. Wir sollten die Dinger im Auge behalten!
Sorry, jetzt habe ich, zwar aus etwas anderer Sicht, ähnliche Überlegungen, wie Andreas angestellt und herumgerechnet. Ich denke aber, die Lions sind den Rechenaufwand wert...Denn schließlich haben inzwischen viele Firmen ähnliche Werte veröffentlicht, bei den unterschiedlichsten Einschlusskristallsorten für die Lithiumionen. Da relativieren sich bald die Patentmonopole....Ich tippe auf meine 1000 Euro in fünf Jahren und Vollelektrisierung kurz danach..

 

Manfred

Neues Mitglied
05.09.2015
0
Also um Anwendungen bemühen sich auch
andere Anwender, hier zu Beispiel Windkraft

http://www.boschrexroth.com/country_units/europe/germany/de/news_and_press/presseinformationen/produktinformationen/brm_de/pi_126_05/index.jsp

"Herzstück der neuen Rexroth USV sind besonders leistungsfähige und leichte 36V Lithium-Ionen-Akkumodule, die für alle Leistungsklassen frei skalierbar sind. Für ein Antriebssystem mit 18kW-Spitzenleistung betragen die Abmessungen des USV-Schaltschranks lediglich 600 x 600 x 210 mm (inklusive Ladegerät) bei einem deutlich reduzierten Gewicht im Vergleich zu konventionellen Batterien."

<img src=http://www.boschrexroth.com/country_units/europe/germany/de/news_and_press/presseinformationen/produktinformationen/brm_de/pi_126_05/PI_126_05_178px.jpg>

Noch ein Link zum 36V Handwerkerwerkzeug
(Der Seitenmacher gehört wohl zur Apollogeneration)
http://www.bosch-pt.com/productspecials/blue/36v/de/de/start/

Bleibt nur die Frage wer ist der Hersteller?

007 Ihr Auftrag?
 

Manfred

Neues Mitglied
05.09.2015
0
Hallo Zusammen

Ist das der Vorlieferant von Bosch?
http://www.emb-akku.com/index.html?/main-d/aktuell/aktuelles_050708.html

oder

http://www.emb-akku.com/index.html?/main-d/aktuelles.html
http://www.emb-akku.com/index.html?/main-d/aktuell/aktuelles_050901.html

gegen Bares (ist halt was Wahres) verkauf auch an Privat.