Model Y kan komme til Norge med Teslas nye battericeller

[Mathias Klingenberg]

Model Y kan komme til Norge med Teslas nye battericeller

[Trestein]

Er det cellen som blir 16%  mere volum/vekt effektiv eller er det batteriene satt sammen?

[Tannhjulfeen]

Tror det er volum, og det er fordi Tesla bruker batterier i sylinderform og de nye har større diameter slik at mindre volum går tapt mellom sylindrene.

Det er en ganske god forklaring på nyvinningene i videoen under:

(YouTube: EEVblog #1340 - New Tesla 4680 Battery Cell EXPLAINED)

Endret 13. oktober 2020 av Tannhjulfeen

[trikola]

Dødvolum-andelen mellom runde celler pakket tettest mulig er uavhengig av diameter/radius. Det er forholdet mellom arealet til en sirkel med radius r og en likesidet sekskant med sidelengde r (= 6 likesidete trekanter): sqrt(3)/4*pi.

Krysser fingrene at jeg ikke har blingset nå.

Endret 13. oktober 2020 av trikola
må vel være "4" og ikke "2" i formelen

[uname -i]

Hvor mange Model Y-plattformer blir det til slutt? De har hatt én som er produsert i USA i knappe 8 måneder, men den skal byttes ut med en ny hvor front- og bakpart skal støpes i ett stykke. Til slutt så skal man få enda en versjon med en helt annerledes batteripakke.

Normalt har bilprodusenter én plattform for mange modeller. Ikke omvendt.

[Trestein]

trikola skrev (37 minutter siden):

Dødvolum-andelen mellom runde celler pakket tettest mulig er uavhengig av diameter/radius. Det er forholdet mellom arealet til en sirkel med radius r og en likesidet sekskant med sidelengde r (= 6 likesidete trekanter): sqrt(3)/4*pi.

Krysser fingrene at jeg ikke har blingset nå.

Er ikke sikker på at det er korrekt.

om man hadde skalert volsomt opp på diameter slik at det ble plass til 4 batterier under bilen ville det ikke da blitt mye tomrom rundt? Innbiller meg at med bitte små ville det blitt mindre dødvolum. Spesielt om pakkene var firkantet som ofte bunnen av en bil er. 

[hekomo]

uname -l skrev (38 minutter siden):

Hvor mange Model Y-plattformer blir det til slutt? De har hatt én som er produsert i USA i knappe 8 måneder, men den skal byttes ut med en ny hvor front- og bakpart skal støpes i ett stykke. Til slutt så skal man få enda en versjon med en helt annerledes batteripakke.

Normalt har bilprodusenter én plattform for mange modeller. Ikke omvendt.

Normal er bilprodusenter ekstremt gammeldagse og konservative og beveger seg ekstremt sakte. Tesla innoverer konstant og gjør forbedringer hele tiden. Det er dette du ser her. Det er en av grunnene til at Tesla ligger så langt foran.

Det blir nok bare en Model Y-plattform til slutt, men de må først få i gang produksjonen av den nye plattformen på en av fabrikkene før de starter på de andre. På den måten kan de dra lærdom av den første produksjonen.

[Ketill Jacobsen]

Trestein skrev (2 timer siden):

Er det cellen som blir 16%  mere volum/vekt effektiv eller er det batteriene satt sammen?

Det er cellen (mer vekteffektiv). I tillegg er de pakket tettere sammen og de er selvbærende (limt sammen av epoxy-lim så de utgjør et styrkeelement i bilen i stedet for å ligge i en kasse). Til sammen gjør alt dette at rekkevidden blir ca 50% (53?) bedre. For samme batterivekt får man ca 50% mer energi i batteripakken (og prisen blir halvert per kWh).

Endret 13. oktober 2020 av Ketill Jacobsen

[Trestein]

hekomo skrev (1 minutt siden):

Normal er bilprodusenter ekstremt gammeldagse og konservative og beveger seg ekstremt sakte. Tesla innoverer konstant og gjør forbedringer hele tiden. Det er dette du ser her. Det er en av grunnene til at Tesla ligger så langt foran.

Det blir nok bare en Model Y-plattform til slutt, men de må først få i gang produksjonen av den nye plattformen på en av fabrikkene før de starter på de andre. På den måten kan de dra lærdom av den første produksjonen.

Det som er vanlig er å gjøre disse betraktningene før man starter masseproduksjon. Det gjør at man kan bygge fabrikker helt like hvor man vill

[Trestein]

Ketill Jacobsen skrev (1 minutt siden):

Det er cellen. I tillegg er de pakket tettere sammen og de er selvbærende (limt sammen av epoxy-lim så de utgjør et styrkeelement i bilen i stedet for å ligge i en kasse). Til sammen gjør alt dette at rekkevidden blir ca 50% (53?) bedre. For samme batterivekt får man ca 50% mer energi i batteripakken (og prisen blir halvert per kWh).

Det høres ikke veldig Reparasjonsvennlig ut som konsept. Ikke serlig bra for resirkulering heller. Støpt inn i epoxy?Men billig å lage blir det nok

[hekomo]

Trestein skrev (4 minutter siden):

Det som er vanlig er å gjøre disse betraktningene før man starter masseproduksjon. Det gjør at man kan bygge fabrikker helt like hvor man vill

Det er jo det de gjør. De starter begrenset og gjør ferdig produksjonsmetoden, og når det er ferdig så gjøres det over hele fjøla.

[hekomo]

Trestein skrev (2 minutter siden):

Det høres ikke veldig Reparasjonsvennlig ut som konsept. Ikke serlig bra for resirkulering heller. Støpt inn i epoxy?Men billig å lage blir det nok

Tesla er allerede i gang med det som skal bli storskala resirkulering, og resirkuleringen er en del av planen bak de nye batteriene.

Krasjer du kraftig nok til å måtte reparere er nok bilen totalvrak uansett.

Endret 13. oktober 2020 av hekomo

[Ketill Jacobsen]

Trestein skrev (32 minutter siden):

Det høres ikke veldig Reparasjonsvennlig ut som konsept. Ikke serlig bra for resirkulering heller. Støpt inn i epoxy?Men billig å lage blir det nok

Ja det er mange spørsmål en kan stille til en slik konstruksjon! Men Elon har nok gjort en helhetsvurdering som tilsier at dette samlet sett er en bedre ide. Det  betyr også at kjøling vil skje fra overside til underside, ikke langsetter batteriene som i dag. Denne løsningen vil bidra til en mer uniform kjøling av cellene, hvilket i sin tur muliggjør høyere ladestrøm (= raskere lading).

Når batteriene er bærende forutsetter det et ikkebærende deksel under (og over) batteriene og hele flaket kan ved ulykke vris i stykker (torsjon) eller bli utsatt for slag fra undersiden og det vil ikke være en kasse der til å beskytte batteriene.

[trikola]

59 minutes ago, Trestein said:

Er ikke sikker på at det er korrekt.

om man hadde skalert volsomt opp på diameter slik at det ble plass til 4 batterier under bilen ville det ikke da blitt mye tomrom rundt? Innbiller meg at med bitte små ville det blitt mindre dødvolum. Spesielt om pakkene var firkantet som ofte bunnen av en bil er. 

Er helt sikker på at dødvolumandelen er uavhengig av radius/diameter.

Men formelen er likevel feil: ikke sidene av de 6 trekantene som utgjør sekskanten er lik r, men høyden i trekantene.

Men nå er det allerede etter midnatt ...

[Trestein]

Ketill Jacobsen skrev (19 minutter siden):

Ja det er mange spørsmål en kan stille til en slik konstruksjon! Men Elon har nok gjort en helhetsvurdering som tilsier at dette samlet sett er en bedre ide. Det  betyr også at kjøling vil skje fra overside til underside, ikke langsetter batteriene som i dag. Denne løsningen vil bidra til en mer uniform kjøling av cellene, hvilket i sin tur muliggjør høyere ladestrøm (= raskere lading).

Når batteriene er bærende forutsetter det et ikkebærende deksel under (og over) batteriene og hele flaket kan ved ulykke vris i stykker (torsjon) eller bli utsatt for slag fra undersiden og det vil ikke være en kasse der til å beskytte batteriene.

Kollisjon er en ting med å bytte ut defekte eller dårlige celler i en batteripakke. Det må da bli dyrere å bytte ut 20celler ved en slik konstruksjon?

[mobile999]

trikola skrev (3 timer siden):

Dødvolum-andelen mellom runde celler pakket tettest mulig er uavhengig av diameter/radius. Det er forholdet mellom arealet til en sirkel med radius r og en likesidet sekskant med sidelengde r (= 6 likesidete trekanter): sqrt(3)/4*pi.

Krysser fingrene at jeg ikke har blingset nå.

Dette er uansett ikke relevant. 2170 cellene er ikke pakket "tettest mulig", men 4680 cellene blir pakket (relativt) tettere. Dvs. batteripakken med 2170 celler har kjøling mellom cellene og batteripakken med 4680 cellene har kjøling over/under cellene.

[Espen Hugaas Andersen]

7 hours ago, trikola said:

Er helt sikker på at dødvolumandelen er uavhengig av radius/diameter.

Men formelen er likevel feil: ikke sidene av de 6 trekantene som utgjør sekskanten er lik r, men høyden i trekantene.

Men nå er det allerede etter midnatt ...

En ting man må ta hensyn til er kant-effekter. Jo større celler man har innenfor et rektangulært område, jo mer areal vil forsvinne i celler som havner bare delvis innenfor sirkelen, og man da må fjerne for at de ikke skal havne utenfor rektanglet.

Så i utgangspunktet ville man kunne pakke inn flere 2170-celler enn 4860-celler innenfor et gitt rektangulært areal. Men det at man fjerner kjølekanalene mellom cellene veier opp for dette.

Endret 14. oktober 2020 av Espen Hugaas Andersen

[Espen Hugaas Andersen]

8 hours ago, Trestein said:

Kollisjon er en ting med å bytte ut defekte eller dårlige celler i en batteripakke. Det må da bli dyrere å bytte ut 20celler ved en slik konstruksjon?

Vil nok i praksis ikke gjøres. Batteripakker som ikke er gode nok for videre bruk vil nok bare gå i kverna og materialene gjenvunnet.

Men designet til Tesla er ganske robust for feil. En Model 3 batteripakke har 4416 celler i en 96s46p konfigurasjon. Om en celle dør er det da slik at tilgjengelig kapasiteten og maks strømtrekk/effekt reduseres med 1/46-del, altså 2,2%. Om en til celle skulle dø så gjør det ingen forskjell om cellen som dør ikke er koblet i parallell med den andre døde cellen. (Det er altså den svakeste gruppen med celler i parallell som begrenser batteripakkens kapasitet.) Det er altså (4415-45)/4415 = 99% sannsynlig at celle nr 2 som dør ikke påvirker batteripakkens kapasitet. Man kan altså ha inntil 96 døde celler og 2,2% redusert kapasitet. 

Jo større celler man har jo mindre robust er en batteripakke for feil, men 4860-cellene bør fortsatt kunne fungere med døde celler. Om man f.eks går for 768 celler i en 96s/8p er det da slik at en død celle fører til at tilgjengelig kapasitet og maks strømtrekk/effekt reduseres med 1/8-del, altså 12,5%. Igjen kan man ha masse døde celler, og så lenge disse ikke er i parallell med den første døde cellen så er det ingen ytterligere reduksjon.

Edit: Rettet litt feil info - tenkte litt feil.

Endret 14. oktober 2020 av Espen Hugaas Andersen

[J-Å]

Mesteparten av de 16% rekkeviddeøkning kommer vel av den økte høyden på batteriene. 80/70=1.14.

Ellers så kan en jo eksperimentere med pakking her:  https://www.engineeringtoolbox.com/circles-within-rectangle-d_1905.html

Endret 14. oktober 2020 av J-Å

[trikola]

1 hour ago, Espen Hugaas Andersen said:

En ting man må ta hensyn til er kant-effekter. Jo større celler man har innenfor et rektangulært område, jo mer areal vil forsvinne i celler som havner bare delvis innenfor sirkelen, og man da må fjerne for at de ikke skal havne utenfor rektanglet.

Så i utgangspunktet ville man kunne pakke inn flere 2170-celler enn 4860-celler innenfor et gitt rektangulært areal. Men det at man fjerner kjølekanalene mellom cellene veier opp for dette.

Jepp. Kun dersom også det rektangulære område endres tilsvarende blir det det samme. Og det gjør man jo ikke - batteriet blir ikke tilsvarende lengre eller bredere.

Kjølekanalene ligger vel nå under cellene, så litt plass tar de der.