Nachtankbare Akkus

http://www.sonnenseite.com/index.php?pageID=6&article:oid=a19399
Zitat: Fuer die Version eines Akkumulators, der durch eine Tankfluessigkeit
schnell aufgeladen werden kann, melden Forscher vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) einen entscheidenden Fortschritt.
Sie entwickelten ein zaehfluessiges Lithium-Ionen-Material, mit dem sie die Effizienz ähnlicher Ansaetze entscheidend verbessern. Elektroauto-Akkus koennten damit nach Ansicht der Froscher bei gleicher Leistung kuenftig nur halb so groß ausfallen als bisher und zudem aehnlich schnell wie Benzin- und Dieselautos nachbefuellt werden. ..... Der groesste Vorteil der Fluessigkeit ist ihre Energiedichte, die zehnmal hoeher liegt als bei bisherigen Ansaetzen. Der Akku von Elektroautos koennte damit bei gleicher Leistung ungefaehr 50 Prozent kleiner ausfallen als bei verfuegbaren Systemen und gleichzeitig durch den Austausch der Fluessigkeit in kurzer Zeit "nachgetankt" werden,
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"Martin Kobil" schrieb

die Idee hatte Porsche um 1920 auch schon
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wrote:

Ich kenne es als Redox Flow schon lange, aber eher gedacht als stationaerer Speicher z.B. zur Speicherung fuer Solarstrom fuer die Nacht. Wie hier z.B. http://de.cellcube.com
Durch die Erhoehung der Energiedichte um den Faktor 10 mit dieser LiIon Pampe scheinen diese Akkus jetzt halt auch fuer die Elektromobilitaet einsetzbar zu machen.
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Martin Kobil wrote:

Weisst du eigentlich was du selbst schreibst? Der Akku wirde gerade einmal um 50% kleiner. Also verdoppelt sich die Energiemenge bei gleich großem Akku.
Was kostet denn den Nachladepampe? Wie viel Liter Öl werden zu deren Produktion benötigt?
Harald
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Das frage ich mich bei dir. Nicht nur in diesem Fall, sondern auch in vielen anderen Faellen.

Die Energiedichte der Pampe im Vergleich zu bisherigen Redox Flow Loesung erhoeht sich um den Faktor 10. Damit erhoeht sich auch die Energiemenge um den Faktor 10 bezueglich dem bisherigen Redox Flow.
Die 50% bezueglich dem Akku beziehen sich auf jetzige Elektroautos mit klassischem Lithiumakku. Damit kommst du auf Reichweiten um die 300km und eben auftankbar mittels Austausch der Pampe in kurzer Zeit wie bei Benziner/Diesel.
Oder was gibt es fuer dich daran nicht zu verstehen?

Du hast offensichtlich immer noch nicht realisiert, dass sich das Oelzeitalter langfristig zu Ende neigt. Das beschraenkt sich nicht nur auf den Treibstoff der Fahrzeuge, sondern auch z.B. auf die Energie fuer irgendwelche Produkte.
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Martin Kobil wrote:

Ach Martin, bei dir weiß ich immer nicht, ob du willenlos jede Propaganda glaubst oder ob du selbst (aus unlauteren Interessen oder weil du einfach blöd bist) Propagandist bist.
Gemessen am Atomzeitalter, das sich im Moment offenbar doch eher kurz- bis mittelfristig dem Ende zuneigt, ist das Ölzeitalter noch lange nicht beendet. Die Ölreserven reichen noch etwa 40 Jahre - und dies tun sie seit etwa 35 Jahren, als ich diese Theorie das erste Mal von einem ernst dreinblickenden, umweltbewegten Lehrer in der Schule gehört habe. Also mach dich nicht lächerlich und plappere nicht einfach Sachen nach, die du nicht belegen kannst.
Ich persönlich halte die immer wieder geäußerte These, die Autokonzerne würden in einer Art Schweigekartell den ansonsten unabwendbaren Durchbruch von Elektroautos verhindern, für groben Bullshit. Der Grund: Autohersteller leben vom Verkauf von Autos, nicht vom Verkauf von Mineralöl. Und eigentlich wäre es für Autohersteller sogar von Vorteil, wenn sie den Kunden statt eines billigen Benzin-Autos, das im Verlauf seiner Lebenszeit nochmal seinen Wert an Sprit vertankt, ein teures Elektroauto verkaufen könnten: Da lässt der Kunde dann nämlich 90% des Geldes beim Autohersteller und nur 10% beim Energielieferanten.
Allein: Es klappt nicht. Nicht mit der bisherigen Technik und nicht unter den bisherigen Rahmenbedingungen. Vielleicht klappt es ja mit der "Pampe". Und wenn sie dieses System serienreif kriegen, dann stehen sicherlich auch schon inländische Energieversorger wie E.on und ENBW Gewehr bei Fuß, um mit der Infrastruktur darum Geld zu verdienen. Die leben nämlich auch nicht vom Import von Mineralölprodukten, sondern vom Verkauf von Energie. Allerdings glaube ich nicht, dass die "Pampe" so schnell an den Start geht, dass ich bereits mein nächstes oder übernächstes Auto damit betreiben kann.
Frank
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Die Umstellung von fossiler Energie auf regenerative Energie in allen Bereichen (Strom, Raumheizung, Industrie, Mobilitaet, ...) und die damit oft notwendigen Energieeinsparungen (Waermedaemmung, ...) dauert mindestens 50 Jahre und kann auch dann noch nicht vollstaendig sein.
Jetzt zu glauben man kann noch 40 Jahre mit der Energie und den Methoden vom letzten Jahrhundert weiterwursteln und stellt dann getrieben durch extrem hohe Energiepreise mal alles schnell in 2 Jahren um, das laeuft nicht.
Und wenn man jetzt so Zukunftsprodukte wie diese LiIon-Pampe energetisch bewerten will, dann muss ich von der Zukunftsenergie ausgehen, und nicht vom Oel und schon gleich gar nicht vom Atomstrom.
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Ich habe das gerade mal für Neuwagen überschlagen, und als Verbrauch was um den NEFZ-Verbrauch angenommen:
Kleinstwagen - ca. 12.000 EUR     5 Liter Benzin x 150.000 km = 7.500 Liter Super     Parität bei einem mittleren Preis von 1,60 EUR für den Liter Super
Kleinwagen - Benziner ca. 14.000 EUR     5,5 Liter Benzin x 150.000 km = 8.250 Liter Super     Parität bei einem mittleren Preis von 1,70 EUR für den Liter Super
    Diesel ca. 16.000 EUR     4,5 Liter Diesel x 175.000 km = 7.875 Liter Super     Parität bei einem mittleren Preis von 2,03 EUR für den Liter Diesel
Kompaktklasse - Benziner ca. 20.000 EUR     6 Liter Benzin x 200.000 km = 12.000 Liter Super     Parität bei einem mittleren Preis von 1,66 EUR für den Liter Super
    Diesel ca. 22.000 EUR     5 Liter Diesel x 200.000 km = 10.000 Liter Diesel     Parität bei einem mittleren Preis von 2,20 EUR für den Liter Diesel
Mittelklasse - Benziner ca. 28.000 EUR     8 Liter Benzin x 200.000 km = 16.000 Liter Super     Parität bei einem mittleren Preis von 1,75 EUR für den Liter Super
    Diesel ca. 31.000 EUR     6 Liter Diesel x 250.000 km = 15.000 Liter Diesel     Parität bei einem mittleren Preis von 2,06 EUR für den Liter Diesel
Obere Mittelklasse - Benziner ca. 45.000 EUR     9 Liter Benzin x 200.000 km = 18.000 Liter Super     Parität bei einem mittleren Preis von 2,50 EUR für den Liter Super
    Diesel ca. 49.000 EUR     7 Liter Diesel x 250.000 km = 17.500 Liter Diesel     Parität bei einem mittleren Preis von 2,80 EUR für den Liter Diesel
Oberklasse - Benziner ca. 75.000 EUR     10 Liter Benzin x 250.000 km = 25.000 Liter Super     Parität bei einem mittleren Preis von 3,00 EUR für den Liter Super
    Diesel - ca. 70.000 EUR (ja, häufig billiger)     8 Liter Diesel x 300.000 km = 24.000 Liter Diesel     Parität bei einem mittleren Preis von 2,91 EUR für den Liter Diesel
Fazit: Ja, für eher günstige Neuwagen (Kleinstwagen, Kleinwagen) ist da was dran. Und eher für Benziner, bei Diesel sind noch mehr Reserven drin. Bei den größeren Klassen müsste der Spritpreis noch deutlich steigen, damit sich so ein hohes Mittel ergibt.

Naja, aber davon leiten die einen großen Teil (je nach Akku-Kapazität) an den Akkuhersteller durch, und ein paar Prozent an die Hersteller von E-Motoren und Leistungselektronik (z.B. Bosch, Siemens) - wenn sie nicht selbst die Wertschöpfung bei der Produktion von Akkus, E-Motoren, Leistungselektronik realisieren.
Was sie auf jeden Fall verlieren: die Wertschöpfung an Teilen, die sie heute sicher in ihrer eigenen Wertschöpfungskette haben: auf jeden Fall den Verbrennermotor, meist auch (Schalt-/Automatik)-Getriebe. Viel von den Nebenaggregaten (LiMa, Pumpen, Düsen, Abgasanlage, Anlasser, Kühler, Steuerung, etc. pp.) kommt ja heute schon von Zulieferern.

Glaub ich nicht, denn die Hürden sind wieder groß: 1) Das Elektrolyt müsste herstellerübergreifend genormt sein. 2) man braucht eine Tank-Infrastruktur für solche Elektrolyte, die gleichzeitig fett elektrisch angebunden ist. 3) Es werden neue Sicherheitsanforderungen aufgestellt, z.B. zum Beschränken von Umweltfolgen. 4) die rein elektrische Lösung ist attraktiv für Energieversorger und IT-Firmen. Transport von kWh passieren kabelbasiert im Netz, Informationen genau so. Chemische Elektrolyte stören nur, weil die auch wieder aufwendig transportiert werden müssen, um die räumliche Verteilung von Angebot und Nachfrage auszugleichen.

Aber eben auch BASF, Dow Chemicals, und so. Eben die chemische Industrie (so wie bei AdBlue). Bei Schnellladesäulen mit z.B. 44 kW gäbe es diese Abhängigkeit nicht. Die Energieversorger könnten die heute schon mit wenig externem Knowhow aufbauen, machen es aber zögerlich.

So eine Redox-Flow-Zelle mit Austausch des Elektrolyts hat ja auch Nachteile: * es schafft neue Abhängigkeiten, z.B. von Geräteherstellern, die Aufladegeräte für das Elektrolyt herstellen. * das Elektrolyt wird auch altern * man muss schauen, dass neben dem Elektrolyt-Tausch auch die Möglichkeit besteht, das E-Auto konventionell aufzuladen. Sobald ich das als Kunde aber dann aber fast ausschließlich mache: kann ich auch gleich beim Akku bleiben. Ohne tauschbares Elektrolyt.
Ich persönlich sehe dann den Akku-Tausch (samt Wechselroboter-Infrastruktur und Normakkus) eher als realistisch als den Elektrolyt-Tausch.
Ralf
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Der muss nicht transportiert werden. Beim Tankvorgang wird der Elektrolyt aus der Batterie des Elektroautos abgepumpt und der geladene Elektrolyt aus der "Tankstelle" wird in die Batterie gefuellt. In der Tankstelle wird dann halt vor Ort der Elektrolyt wieder aufgeladen.
Ich personlich wuerde so eine Loesung nicht brauchen, weil mir ein normaler Akku mit 100-150 km Reichweite voll ausreicht und es eh genuegend lange in der Garage steht um dort geladen zu werden. Aber fuer solche Kritiker wie hier in der NG, welche meinen mit einem Elektroauto muesste man unbedingt an eine Tankstelle fahren um es aufzuladen wie ein Benziner/Diesel, waere es eine Loesung.
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Es kann zu solchen Situationen kommen, wenn die Puffer zu klein sind.
Weil: Elektrolyt austauschen dauert bei einem Auto ca. 3 min. Aber: Elektrolyt eines Autos (sagen wir 22kWh an einer 22 kW-Anbindung) aufladen dauert z.B. ca. 60 min.     Oder an einer 44kW-Anbindung: 30 min.
    Erst an einer 22*(60/3) = 440 kW-Anbindung (Schnelladefähigkeit des Elektrolyts vorausgesetzt), bekommt man das Elektrolyt in Tankzeit geladen.     Und das ist schon heftig, gerade wenn man mehrere Elektrolyt-Tanksäulen paralell haben wollte.     Außerdem glaube ich: eine derartige Schnellladung wäre auch unpraktikabel, weil dann auch enorme Abwärmemengen anfallen.

Jepp, aber dafür muss genug aufgeladenes Elektrolyt da sein.

Das ist mir klar. Und trotzdem kann es Ungleichverteilungen geben, wenn in zu kurzer Zeit zu viele Autos kommen. Denn das Elektrolyt braucht ja Zeit, um geladen zu werden. Dabei könnte man nun mit einem kleinen Puffer arbeiten, aber genau dieser Puffer will auch dann immer mal wieder aufgefüllt werden.
Abhilfe: große Puffer. Also oben im Beispiel: 60/3=20 Autoladungen aufgeladenes Elektrolyt als Puffer. Diese Auslegung auf Back-to-Back-Tanken (E-Autos kommen in ganz dichter Folge) ist aber für den *Durchschnittsfall* gar nicht nötig und ist damit unnötig teuer in Installation und Wartung. Diese Auslegung erzeugt also dauerhaft hohe Kosten für den Betreiber und damit auch für den Anwender. Der wollte durch sein E-Auto ja aber eigentlich billiger tanken.
Real wird man also mit einem kleineren Puffer arbeiten, müsste aber ggf. Elektrolyt transportieren, oder eben die Kunden lange warten lassen (bis zu 60 min bei Puffergröße = 1). Oder man könnte durch den Preis gegensteuern und der Nachfrage entgegen wirken: dann würde es halt teurer, wenn vor Ort das jeweils verfügbare, *aufgeladene* Elektrolyt knapp wird. Aber ob das der Kunde mitmacht?

Dann brauchen es andere E-Auto-Enthusiasten der ersten Stunde vielleicht auch nicht. Und "Akku tauschen" als Technologie ist weiter als "Elektrolyt tauschen", insofern wird das eher die Tauschtechnik der nahen Zukunft sein. Die Pufferprobleme bleiben die gleichen, wenn die Aufladezeit des Energieträgers deutlich länger ist als die Zeit für das Wechseln des geladenen Energieträgers.
Ralf
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Martin Kobil wrote:

Es sit schon interessant was du alles spekulierst. Deine Phantasie geht mal wieder mit dir durch. In dem Artikel steht nichts von der Möglichkeit irgendeiner Aufbereitungsmöglichkeit.

Du solltest einfach einmal versuchen nachzudenken, auch wenn ich mir es bei dir nicht vorstellen kann, dass du es kannst.
Der Arikel ist von einem dämlichen Reporter reisserisch und dumm geschrieben. Schon die Überschrift, dort ist von Durchbruch die Rede, dümmer geht es kaum. Eine Durchbruch hat man wenn die Technik am Markt verfügbar ist und im großen Stil eingesetzt wird. Hier gibt es noch nicht einmal einen Prototypen. Man will 2 Jahre für den Bau eines Prototypen gebrauchen! 2 Jahre? Für mich bedeutet es, dass man noch nicht einmal weiss wie man es realisieren kann und noch viele technische Probleme zu lösen sind. Wüsste man wie, dauert es keine 2 Jahre um einen Prototypen zu bauen. 10-fache Kapazität, aber nur 50% Größenersparnis, ein Widerspruch in sich.
Und wenn du dein Hirn einschalten würdest, dann kömst du schnell auf die Idee, dass das Hantieren mit flüssigem Elektrolyt auch nicht ganz unproblematisch ist, ja sogar darauf, dass die Idee mehr als nur albern ist.
Bevor man den Aufwand treibt bei einem ladbaren Medium das Elektrolyt aufwendig zu tauschen, kann man auch gleich einen Akku komplett wechseln. Aufwand und Risiken wären um einiges geringer.
Du solltest nicht auf jede schwachsinnige Idee abfahren.
Harald
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Hallo,
Harald Hengel schrieb:

na ja, ungefähr so albern wie die Idee, mit einem leicht brennbaren und explosive Dämpfe bildenden Kohlenwasserstoffgemisch zu hantieren.
Wo bleibt die Tankwechselstelle?
Gruß, Wolfgang
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Wolfgang Ottenweller wrote:

Du Witzbold. Wie oft ist dir beim Tanken der Wagen abgebrannt? Also problemlos, Raucher müssen sich beim Tanken allerdings etwas einschränken.
Wir haben ein E-Fahrzeug, hier müssen wir uns die Frage stellen was einfacher und sinnvoller ist. Den Akku leer saugen und mit einem neuen Elektrolyt zu befüllen oder gleich den ganzen Akku zu tauschen. Ersteres hat einen Vorteil, du bist in Form und Unterbringung relativ frei, musst nur die Anschlüsse zum Umfüllen nach einer Norm gestalten. Den Akku komplett zu tauschen dürfte deutlich einfacher sein, du musst nicht Säuren hantieren, du hast keine Übergänge die du vom Elektrolyt reinigen musst, keinen Schmierkram. Ich halte den Elektrolyttausch für eine Schnapsidee. Ich glaube nicht, dass man ein Elektrolyt entwickelt welches man in geringen Mengen problemlos verschütten kann, welches an die Hände gelangen kann und nur ein wenig unangenehm riecht, wie Benzin und Diesel.
Harald
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Hallo,
Harald Hengel schrieb:

mir selbst noch nicht, aber weltweit sind erheblich mehr Fahrzeuge beim Tanken abgebrannt als beim Elektrolytwechsel. ;-)

Wenn der zu befüllende Akku nur halb so groß ist bzw doppelte Reichweite bietet bin ich für's Befüllen.

Im Originalartikel steht "ähnlich schnell wie Benzin- und Dieselautos nachbefüllt werden", von einer Selbstbedienungstankstelle lese ich dort nix.
Gruß, Wolfgang
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Wolfgang Ottenweller wrote:

Ein Wunder, ein Wunder. ;-)

Hast du wieder einmal dein Gehirn abgeschaltet? Ob man einen Akku wechslen kann ist nicht Abhängig von seiner Kapazität oder Bauart. Auch der Akku mit tauschbarem Elektrolyt kann komplett getauscht werden, was ich mir einfacher schneller und sauebrer vorstelle als die Pampe zu wechseln.

Das ändert das prinzipielle Problem nicht. Aber erhöht den Serviceaufwand und damit die Kosten.
Harald
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Harald Hengel schrieb am Sat, 18 Jun 2011:

Stimmt, das kann man genauso leicht machen, wie man heutzutage an Tankstellen bekanntlich immer den Benzintank lieber komplett austauscht, statt nur die Flüssigkeit nachzufüllen... ;->
MfG Gerald
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Gerald Gruner wrote:

Tauscht du auch immer die Säure von deinem Akku?
Harald
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Harald Hengel schrieb am Sat, 18 Jun 2011:

Nö, wozu? Allerdings tausche ich auch den Akku nicht ständig aus.
MfG Gerald
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Gerald Gruner wrote:

Du bringst da allerdings ein wichtiges Stichwort auf. Es muss technisch möglich sein, einen Akku (auch mit flüssigem Elektrolyt) an Bord wieder aufzuladen bzw. nachzuladen. Sonst machen Energiespartechniken wie zum beispiel Rekuperation keinen Sinn mehr und der Energiebedarf des E-Autos steigt wieder.
Frank
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Harald Hengel schrieb:

Welche Säure? Es geht nicht um Bleiakkus. Und auch beim Bleiakku steckt die Energie nicht in dem Elektrolyten (der "Säure"). Auch bei dem vorgestellten System wird nicht primär der Elektrolyt, sondern die Elektrode (dort ist die Energie drin) getauscht. Der Elektrolyt, welcher das Zeuch trägt und raus- resp reinschwemmt, wird sicher geheim, aber nicht geheimnisvoll sein, Propylencarbonat oder so was oder Gemische von solchen Substanzen.
--
mfg Rolf Bombach

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