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Zukünftiges Batterielayout von Teslas Akku

Das meinst Du jetzt aber nicht ernst, oder? :confused:

Wie wäre es wenn Du das verlinkte Dokument lesen würdest? :unamused:

Und im Internet findest Du noch eine Vielzahl andere wissenschaftliche Untersuchungen mit Caloriemetern. Das Laden ist endotherm und das Entladen ist exotherm. Der endotherme Effekt ist um so stärker zu sehen, je höher die Anfangstemperatur ist.

@egn hat noch ein ein Link auf Englisch für die Behauptung, daß sich Akkus beim Laden abkühlen und nicht erwärmen, gesetzt.
Doch leider lässt mein Englisch zu wünschen übrig.

Wenn Energie fliest, also in dem Fall, in den Akku, dann entsteht zwangsläufig Wärme anhand von Verluste.
Es sei denn die haben einen super druper Akku gebaut der aber mit einer Serienreife absolut gar nichts zu tun hat.

Der

und so schaut es dann aus.
Die Zelle liegt auf einer Seite an der mit Kühlflüssigkeit durchspülte Aluvierkantrohr an und kühlt oder erwärmt die einzelnen Zellen.
Die Gelbliche Folie ist übrigens ein Hochleistungsisolator.

Da kann er mir noch so viele Links geben. Ich geb ihm 10.000 Elektroautofahrer, die stark steigende Temperaturen beim Laden mit 2C (1C reicht auch schon) bezeugen.

Im Übrigen wurde laut Link mit 2C geladen und mit 3C entladen. Dabei könnte das Temperaturverhalten sogar stimmen. Es gibt in der Realität außerhalb von Rennstrecken aber keine 2C-Ladung gefolgt von 3C-Entladungen.

Immerhin hat er einen Link gesetzt :smiley: der das untermauern soll. Auch wenn ich das selbst bis jetzt nie erlebt habe.
Ganz im Gegenteil.
Aber selbst die Begriffe endotherm und exotherm sollten nicht mit der Behauptung
egn hat geschrieben:
… denn beim Laden kühlen sich die Zellen ab.
einfach mal so dahingeworfen werden.

Da kann man weiter Diskutieren
chemieonline.de/forum/showthread.php?t=50807

Wie schon geschrieben gibt es eine Vielzahl von wissenschaftliche Untersuchungen zu diesem Thema. Einfach mal „thermal runaway lithium“ bei Google eingeben. Insofern ist es egal was hier jemand glaubt oder nicht. :unamused:

Natürlich spielt bei Zellen mit hohem Innenwiderstand auch der ohmsche Widerstand eine Rolle. Aber gerade die von mir verlinkte Untersuchung passt ganz gut zu den Teslazellen in Verbindung mit dem SuC.

Was ich aber eigentlich posten wollte ist eine interessante passive Methode zum Temperaturmanagement.

Mag schon sein, dass der Ladevorgang an sich eine endotherme Reaktion ist. Würde die Zelle dabei in Summe allerdings wirklich abkühlen, hätten wir einfachste physikalische Gesetze gebrochen. Und dass die Zelle beim laden nunmal nicht abkühlt, sondern sich deutlichst erwärmt und daher auch gerade im Falle Tesla mittels Kompressorkühlung stark gekühlt werden muss, ist simpler Fakt. Nimm’s nicht persönlich, aber selbst 100 google-Links ändern nichts an dem simplen Zusammenhang, dass beim Laden am Innenwiderstand verloren gegangene elektrische Energie die Zellen aufheizt.

Als Kühlmittel wäre Trafo-Öl auch prinzipiell ziemlich gut. Isoliert und kann daher wie bei Trafos auch direkten Kontakt mit allem haben. Die Suppe hat bloß einen Nachteil: Sie brennt im Fehlerfall - und zwar ordentlich…
Und ökologisch weiter sind wir ggü dem Verbrenner dann auch nicht mehr so sehr wie mit Wasser.

allcelltech.com/index.php/p … t-material
vielleicht beim Model 3, weil da wollten sie auf die teure Wasserkühlung verzichten.
Aber dann würde der nicht schnell ladefähig sein und die Performance würde drunter leiden.
Die Autobahngeschwindigkeiten fällt dann relativ schlecht aus (wahrscheinlich unter 110 kmh)
da das Akkupack am SC erst abkühlen muss gefolgt von langer Ladezeit.
Also wird diese Art der passiven Kühlung nicht stattfinden.

Die Temperatur steigt erst ganz am Ende der Ladephase an, weil der Innenwiderstand immer stärken ansteigt. Ansonsten liegt die Coulomb Effizienz von Lithium Zellen liegt bei mehr als 99 %, die energetische bei etwa 97 %. Die Erwärmung der Zellen kann also im Verhältnis gar nicht so hoch sein. Werden 60 kWh geladen dann dann gehen in den Zellen selbst gerade nur etwa 2 kWh in 30 Minuten verloren. Dafür reicht dann für die Zellen selbst 4 kW Kühlleistung.

Wie ich schon schrieb, ist das Problem beim Tesla nicht das Wegkühlen der Wärme beim Laden, sondern das Wegkühlen der Wärme die von vorhergehenden Fahren in allen Komponenten gespeichert ist. Durch den nur schlechten Kontakt mit nur einer Teilfläche der Zellen, bekommt man diese Wärme nicht direkt weg, sondern nur indirekt.

Beim Temperaturmanagement gibt es auf jeden Fall noch sehr viel Potential. Eine Lösung mit Latentspeichermaterial würde auf jedenfall den Anstieg der Temperatur erheblich bremsen.

Mein Gott, besorg dir einen Tesla und teste das ganze selbst, statt hier falsch herumzutheoretisieren. Und wenn du das schon nicht tust, dann glaub kummulierten 200.000km Erfahrung zweier EV-Fahrer. Es ist einfach nur an der Realität scheiternder Unsinn, was du schreibst.

Da braucht man nicht mal ein EV-Fahrer für sein. Die Wärmeentwicklung kann man bei jedem Gerät mit Akku beobachten.

Die Coulomb Effizienz spielt hier keine Rolle. Die energetische Effizienz hängt von der Belastung ab (Peukert Effekt).
Du rechnest in Deinem Beispiel selbst 4 kW Wärmeleistung vor. Das ist kein Pappenstiel, wenn man nicht wie beim Verbrenner noch die Verdampfungskühlung des Kraftstoffes auf seiner Seite hat und die Temperatur bei 40-50°C, anstatt bei 90-100°C halten will.
Weiterhin liegt die Abwärme auch nicht bei 4 kW, sondern eher bei 10 kW. Die Spannung über dem Akkupack steigt mit vollem Ladestrom von gut 330A um etwa 30V an. DIe heizen in den ersten Minuten in den Akku und machen - ob Du es glaubst oder nicht - ernsthafte Wärme :wink:

Das kommt auch nicht hin. Denn auch bei <100 km/h auf der AB kommt beim anschließenden laden am SuC recht schnell der Kompressor zur Kühlung ins Spiel. Bei hohen Geschwindigkeiten mit viel Leistungsanforderung läuft die Kühlung schon vor dem Stecker anstecken ordentlich. Die Außentemperatur spielt da eine viel größere Rolle. Im Winter um 0°C z.B. reicht einfache Lüftung, im Sommer brauchts den Kompressor als Wärmepumpe dazu.

Wie auch TeeKay schon sagte: Besorg Dir mal ein Model S und fahr ein paar tausend km unter verschiedenen Bedingungen. Da werden Dir die Zusammenhänge deutlich gemacht, wenn Du ein wenig mit technischem Gespür unterwegs bist.

Beim Tesla wird weder die Spannung noch dieTemperatur direkt an den Zellen gemessen, insofern sind für mich das keine Beweise dafür dass die Zellerwärmung das Problem beim Laden mit dem SuC ist. Im Gegensatz dazu sind die in den Calorimetern gemessenen Werte ein Fakt, der sich nicht leugnen lässt.

Lustig finde ich immer den Vergleich mit Laptopbatterien. Im Gegensatz zu den Batterien im Tesla werden die Zellen im Laptop auf 100 % geladen und es wird auch das Balancing gemacht. Beides sorgt für die starke Erwärmung und wird eben beim Tesla nicht gemacht.

Der schnelle Spannungsanstieg bei hohem Ladestrom wird zum Teil auch durch den Spannungsabfall zwischen der Zelle und dem Punkt der Spannungsmessung verursacht. Ansonsten haben gerade nahezu leere Zellen eine sehr hohe Stromaufnahmefähigkeit und der Peukert-Effekt bei Lithiumzellen ist nahezu 1.

Aus welchem Material sind eigentlich die Bleche die die Zellen verbinden?

egn, wie wäre es, wenn du mal auf die Argumente der anderen eingehen würdest?

Nee, er sollte endlich aufhören immer noch mehr Unsinn zu schreiben. :unamused:

Warum läuft der Kompressor für die Klimaanlage um die Temperatur zu senken, wenn es Wassergekühlt ist?
Luft kommt mit dem Akku nicht in Berührung, daß ist Fakt.

Der Lüfter läuft, um die wärme am Kondensator abzutragen, wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist oder
wenn das Wasser im Batteriekühler der direkt hinter dem Kondensator-Kühler sitzt runter gekühlt werden muss,
damit die Wassertemperatur der Batterie nicht weiter ansteigt.
Dieser Lüfter verfügt dann über mindestens 2 oder 3 Schaltungsstufen.
Der Lüfter läuft nicht, wenn die Klimaanlage ausgeschaltet ist oder die Temperatur des Akkus niedrig ist.
Ist nichts anderes wie beim Verbrenner.

mich würde Interessenten woher @egn sein wissen bezieht.
Hast du Beruflich damit zu tun?

Bevor das hier wieder eskaliert, bitte ich um Rückkehr zu einer Diskussion. Abqualifizierende Bemerkungen sind nicht Bestandteil einer solchen. Ebenso sollte ein Argument bewiesen oder widerlegt werden, bevor zum nächsten gegangen wird.

Tesla hat beim S und X ein sehr ausgeklügeltes Klimatisierungssystem bei dem quasi alles mit allem zusammen hängt: siehe Bild

Da die Zellen kaum über 55 Grad warm werden dürfen hat man bei hohen Außentemperaturen nur eine geringe Temperaturdifferenz was sehr große Wärmetauscher erfordern würde die kaum praktikabel unterzubringen sind in einem Auto. Deshalb die energetisch brachiale Methode per aktiver Kühlung des so oder so vorhandenen Klimakompressor der auch den Innenraum kühlt. Das läuft alles über Kühlwasser und nach Ventilstellung mittels diverser Wärmetauscher.

Weder eine Ladung auf 100%, noch balancing heizt die Zellen stärker auf, als die vorherige Schnellladung. Und beides kann man auch im Tesla problemlos machen.

Wenn wir Dein Zitat noch kurz analysieren wollen:
Zuerst ist von 0.5 - 1C die Rede und von „the cell“.
Bei Tesla sollte das Pack irgendwas um 235 - 240 Ah haben und wird mit 330 - 340A geladen. Wir bewegen uns also bei über 1.4C, das ist ein Unterschied. Weiterhin werden 7104 relativ dicht gepackte Zellen geladen. Das ist ein ganz gewaltiger Unterschied ggü einer einzelnen Zelle. Gegenseitige Aufheizung wird sehr oft vernachlässigt. Deshalb sterben auch diese Multi-LED Spots recht schnell mit ‚Zahnlücken‘, da die LEDs nicht für dicht an dicht geeignet sind.

Dann ist von Li-Ion Packs die Rede. Es ist also nicht die Zelle selbst, die bei Volladung Wärme macht, sondern der Aufbau inkl Schutzelektronik. Eine halbwegs vernünftige Schutzschaltung sollte so gut wie keine Abwärme produzieren. Was ‚geiz ist geil‘ so zu Tage fördert, will ich aber nicht mutmaßen…

Aus welchem Material die Verbinder sind, weiß ich nicht. Tippe mal auf was vernickeltes von der Optik her.

Es macht für mich keinen Sinn auf die Argumente einzugehen wenn sie nur aus Mutmaßungen bestehen. Ich habe meine Argumente mit wissenschaftlichen Untersuchungen belegt. Ich würde jetzt von der Gegenseite erwarten, dass sie diese wissenschaftlichen Untersuchungen widerlegt um mich davon überzeugen. Statt belastbaren Fakten kommen aber nur Mutmaßungen oder sogar persönliche Angriffe. Tut mir leid, aber das ist nicht das was ich mir unter einer sachlichen Diskussion vorstelle. :unamused:

Ich bin gerne bereit mich davon überzeugen zu lassen dass ich falsch liege, mit der Hypothese dass nicht die Erwärmung der Zellen beim Schnellladen die Ursache für die Begrenzung der Ladung ist. Aber bisher kam aus meiner Sicht nichts was nur ansatzweise die wissenschaftlichen Erkenntnisse bezüglich des endothermen Ablaufs beim Laden von Lithium Zellen widerlegen würde.

Beides kann man schwer miteinander vergleichen, da jede einzelne Zelle in der Batterie aktiv gekühlt wird, während bei den Leds die Kühlung nur durch Konvektion und Wärmeleitung erfolgt. Wie ich schon schrieb liegt die Energieeffizienz bei Lithiumzellen für einen kompletten Lade- und Entladevorgang bei etwa 97 %. Selbst wenn man den Verlust komplett dem Ladevorgang zuschlagen würde wären das bei 120 kW nur 3,6 kW und pro Zelle nur etwa 0,5 W. Dies sollt das Kühlsystem schon weg schaffen können, auch wenn nur ein Bruchteil der Zelloberfläche gekühlt wird.

Die Schutzschaltung selbst produziert außer dem MOSFETs für die Abschaltung kaum Verlustwärme, sondern eher das passive Balancing, denn das ist im Prinzip ja nichts anderes als das Verheizen des Ladestroms an den Zellen die die Spannungsgrenze überschreiten. Aber die meiste Wärme kommt durch den sich stark erhöhenden Innenwiderstand bei hohem SOC zustande. Und die Batterien sind ja dann auch nur passiv gekühlt.