Rekkevidde i-MiEV

[khvaal]

Hei,
noen som vet hva som bidrar mest til aldring av Li ion batteriet: antall ladesykler eller kjørte km ~bruk av batteriet? Det skrives av kapasiteten forventes å være 70-90 prosent etter 1000 sykler.
Man vet ikke alltid om dagens kjøring blir 20 eller 50 km. Dersom en stadig klattlader for å ha flest km inne når dagens kjøring begynner blir det jo ganske mange ladinger, kanskje noen "unødvendige".  Noen ganger er man fristet til å ta et par timer lading mens man gjør ærend, for å øke dagens rekkevidde.
Li Ion er angitt å tåle klattlading, mne lades man lite og ofte blir det fort 1000 sykler. Hvor mye tar dette på batteriet?

[jkirkebo]

Hei,
noen som vet hva som bidrar mest til aldring av Li ion batteriet: antall ladesykler eller kjørte km ~bruk av batteriet? Det skrives av kapasiteten forventes å være 70-90 prosent etter 1000 sykler.
Man vet ikke alltid om dagens kjøring blir 20 eller 50 km. Dersom en stadig klattlader for å ha flest km inne når dagens kjøring begynner blir det jo ganske mange ladinger, kanskje noen "unødvendige".  Noen ganger er man fristet til å ta et par timer lading mens man gjør ærend, for å øke dagens rekkevidde.
Li Ion er angitt å tåle klattlading, mne lades man lite og ofte blir det fort 1000 sykler. Hvor mye tar dette på batteriet?

Antall ladesykluser er fra fullt til tomt batteri. Kjører du daglig batteriet ned til kun 75% og lader opp igjen går det altså fire dager før du har brukt opp en hel "ladesyklus". Klattlading er mye bedre for batteriet fremfor å lade det helt ut. Det er også bedre for batteriet å ikke bli helt ladet opp om det ikke er nødvendig, Tesla Roadster i "standard"-modus lader f.eks opp til kun 90% og ned til 10%, du må sette den i "range"-modus for å få tilgang til de øverste og nederste 10 prosentene. Nissan Leaf har et valg der du kun lader opp til 83%.

[khvaal]

Takk,
En får anta at i-miev har en slik innebygget begrensning av ladenivå. Fant en side som angir at (Li ion polymer) batterier taper mye kapasitet dersom de lagres oppladet.

http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_prolong_lithium_based_batteries

Dersom dette gjelder Li Co O2 som sannsynligvis finnes i i-miev kan det være en praktisk utfordring å ha bilen lengst mulig parkert med 40% nivå for så å ladet fullt rett før bruk. Tipper de fleste vil lade fullt natten over og lagre bilen oppladet, men dersom den skal stå ubrukt noen tid kan man jo vurdere å ikke lade før den skal brukes igjen.

[Carl Anton Stenling]

Dersom dette gjelder Li Co O2 som sannsynligvis finnes i i-miev

Litium-kjemien har forskjellige egenskaper avhengig av hvilket elektrodemateriale som er benyttet. Problemstillingen rundt slitasje pga. fulladet batteri er mest aktuell for kobolt-litium-celler.

Håper endelig de ikke har brukt kobolt-litium-celler i i-MiEV. Denne teknologien kjennetegnes av begrenset antall ladesykluser, rask aldring og suboptimal sikkerhet. Hvis man skal bruke denne kjemien i en elbil så må man ha rikelig med batterikapasitet for å unngå hyppig dyputlading.

De fleste produsenter satser nå på jern-fosfat som elektrodemateriale. Dette gir høyere antall sykluser og mindre følsomhet for bruksmønster. Imidlertid gjelder det fortsatt at dyputlading reduserer levetiden, men degradering pga. kalendertid er ikke i like stor grad en utfordring.

Carl Anton

[jkirkebo]

Dersom dette gjelder Li Co O2 som sannsynligvis finnes i i-miev kan det være en praktisk utfordring å ha bilen lengst mulig parkert med 40% nivå for så å ladet fullt rett før bruk. Tipper de fleste vil lade fullt natten over og lagre bilen oppladet, men dersom den skal stå ubrukt noen tid kan man jo vurdere å ikke lade før den skal brukes igjen.

iMiEV har ikke LiCoO2 men derimot en variant av LiMn, akkurat som Volt og Leaf og jeg tror også Think.

[jkirkebo]

Håper endelig de ikke har brukt kobolt-litium-celler i i-MiEV. Denne teknologien kjennetegnes av begrenset antall ladesykluser, rask aldring og suboptimal sikkerhet. Hvis man skal bruke denne kjemien i en elbil så må man ha rikelig med batterikapasitet for å unngå hyppig dyputlading.

De fleste produsenter satser nå på jern-fosfat som elektrodemateriale. Dette gir høyere antall sykluser og mindre følsomhet for bruksmønster. Imidlertid gjelder det fortsatt at dyputlading reduserer levetiden.

Tesla bruker LiCo-varianter men pga. den avanserte temperaturstyringen (batterikjøling og -oppvarming) holder cellene MYE lengre enn i deres typiske bruk som er laptoper (der cellene blir meget varme). Grunnen til at de bruker denne kjemien er den overlegne kapasiteten i forhold til størrelse og vekt.

LiFePO4 har dessverre for lav energitetthet til å være praktisk i bruk i el-biler med lang rekkevidde (som Tesla Roadster eller Model S). Batteriet vil rett og slett bli for tungt og stort om man skal ha f.eks 40 mil rekkevidde.

500 sykluser på et batteri som klarer 120km er kun 60.000km så med så små batterier kreves kjemi som klarer mange flere sykluser.
500 sykluser på et batteri som klarer 450km er 225.000km noe som betyr 17år med min bruk. Her betyr tiden mer enn antall sykluser, og 500 er mer enn nok for de aller fleste.

[Lunde]

iMiev har tatt valgt å ta ut ca 70Wh/kilo Litium skryter normalt på seg 120 pluss, men tar du ut det varer de ikke lenge. Jeg tror ikke en så kraftig begrensning er gjort uten en meget god grunn. ZEBRA batteriet mitt gir meg ca 120Wh/kilo, men så er det etter manges oppfattning et gammeldags batteri  Det tåler å stå fulladet til enhver tid. Tåler høy temperatur og mister intet i kulda. Det må riktignok holdes varmt, men det jobber de jo med på litium for tiden også.
Det antydes at ZEBRa muligens kan ha en utfordring med utlading under 18% SOC, men det er de slett ikke så sikre på selv. De har derfor på de siste utgavene holdt igjen 18%. dvs en energitetthet på ca 100Wh/kilo.
Så en tabell på ZEBRA batteriets forventede levetid på en presentasjon på Forskningsrådet for mange år siden. Der hadde de en kurve som beveget seg mot 5000 sykler (ned mot 20% eller 0, husker ikke) og forbi. Da var det fremdeles over 90% igjen av kapasiteten.
ZEBRA virker også selv om inntil 10% ac cellene mot formodning skulle ta kvelden. Dog med nedsatt ytelse som konsekvens. Jeg tror?? Litium parkerer på første celle som ikke lenger vil være med. Litium er på mange måter et bedre batteri, men ikke uten utfordringer.

[jkirkebo]

Tesla tar ut ca 120Wh/kg i Roadster-pakken, den store Model S pakka vil ligger på ca.160Wh/kg. Pakkene bruker såpass små celler at de kunne konstrueres til å fortsatt virke med en vesentlig andel defekte celler.

Merk at energitettheten for Teslas del er for hele pakka inklusive skallet runt, kjøleanlegg, BMS og så videre.

[khvaal]

Noen som vet hvorfor man valgte 16kwh istedet for 20kwh batteri som i-miev tydligvis hadde i tidligere utprøving? pris? vekt?

[Walker]

I-Mievs batteripakke består av 22 moduler (LEV50-4) som hver er på 7,5 kilo, slik at vekten av selve batteriene til sammen utgjør 165 kg. Uten den robuste innpakningen gir de dermed ca. 97 Wh/kg.

[jkirkebo]

I-Mievs batteripakke består av 22 moduler (LEV50-4) som hver er på 7,5 kilo, slik at vekten av selve batteriene til sammen utgjør 165 kg. Uten den robuste innpakningen gir de dermed ca. 97 Wh/kg.

Hver modul består sannsynligvis av 4 celler, slik at totalt antall battericeller blir 88. Vekten høres greit ut for kjemien som brukes, og dermed ser vi lett problemet med store batteripakker basert på LiMn. Et 85kWh batteri hadde fått en ren cellevekt på 876kg...

Model S vil bruke 3.1Ah Panasonic NCA celler (LiNiCoAlO2), disse har en nominell spenning på 3.6v og en vekt på 46g, noe som gir en energitetthet på ca. 242Wh/kg. Da veier plutselig cellene til et 85kWh batteri kun 350kg.

[Lunde]

Har sett at de har oppgitt 220kilo. ZEBRA veier ca 240 kilo inkludert innkapsling BMS etc Tesla har vel en batteripakke på 550 kilo og tar ut ca 55kWh av den. Innbildte meg at de tynet "strikken" ganske langt og lenger ann andre på markedet når man aktivere Rangemode.

Litiumbatteriet i TH!NK veier ca 275 kilo om jeg ikek tar helt feil, det hender det 

[jkirkebo]

Har sett at de har oppgitt 220kilo. ZEBRA veier ca 240 kilo inkludert innkapsling BMS etc Tesla har vel en batteripakke på 550 kilo og tar ut ca 55kWh av den. Innbildte meg at de tynet "strikken" ganske langt og lenger ann andre på markedet når man aktivere Rangemode.

Roadster-pakken veier 450kg og leverer effektive 53kWh i range mode, noe som gir 118Wh/kg men da med gamle 2200mah celler. I range mode utnyttes ca 95% av batterikapasiteten, i standard mode ca. 75%.

[Lunde]

Det høres fornuftig ut, men om de nå har ca 120Wh/kilo virker det dristig å ta ut så mye. Det forutsetter at samtlige celler er på "nett" med så og si identiske egenskaper. Om noen bare er 5-10% ute av kurs kan det få konsekvenser. Men jeg antar at de har begrensniner på de mange bolkene med enkeltceller og at de i praksis begrenser uttaket til den første gruppen viser tegn på lav spenning (utlading) Kapasiteten i en litiumpakke vil vel i praksis begrenses av det svakeste leddet.

[jkirkebo]

Det høres fornuftig ut, men om de nå har ca 120Wh/kilo virker det dristig å ta ut så mye. Det forutsetter at samtlige celler er på "nett" med så og si identiske egenskaper. Om noen bare er 5-10% ute av kurs kan det få konsekvenser. Men jeg antar at de har begrensniner på de mange bolkene med enkeltceller og at de i praksis begrenser uttaket til den første gruppen viser tegn på lav spenning (utlading) Kapasiteten i en litiumpakke vil vel i praksis begrenses av det svakeste leddet.

Her er hva Wikipedia har om Roadster-pakka:

"The ESS contains 6,831 lithium ion cells arranged into 11 "sheets" connected in series; each sheet contains 9 "bricks" connected in series; each "brick" contains 69 cells connected in parallel (11S 9S 69P)"

Deler av pakka kan forbikobles av BMSen om det er problemer der, siden pakka i prinsippet er 69 celler i parallell * 99 slike i serie (69*99=6831) vil en utkoblet "brick" senke batterikapasiteten med 1.01%. PEM'en (Power Electronics Module) vil da se lavere batterispenning og kompenserer til en viss grad for dette (maks uteffekt vil dog bli lavere om større deler av pakka er koblet ut).