Nouveaux Pack de batterie LFP (LiFePO4) 23 et 110KW chez A123 Systems

Bonjour,

Il semble que le fabricant américain (réputé) de batterie LFP (LiFePO4) "A123 Systems" propose maintenant des packs complet pour Véhicule électrique. Deux packs (refroidissement liquide):

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- un 23KWh (393V) avec une densité énergétique de 2400 W/kg (à base de modules "AMP20 Energy Modules", eux-même constitués d'éléments unitaires prismatiques "AMP20 Lithium Ion Prismatic Cell" possédant une énergie massique > 2,4KW/kg)
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En faisant un rapide calcul, cela ferait le pack pour VE de 23-24KW avec un poids de ~15Kg seulement   





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- un 110KWh (393V) - en développement (à base de modules "AHR32113 Power Modules", eux-même constitués d'éléments cylindriques "AHR32113 Cylindrical Cell" possédant une énergie massique > 2,7KW/kg)
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comme ci-dessus, cela ferait le pack pour VE de 110KW avec un poids de ~50Kg seulement  
Avec cette puissance de pack, nos bornes de recharge 22KW sont impératives pour pouvoir charger cette puissance sur 6 heures (nuit)

Avec ce dernier Pack, l'autonomie de la Zoé serait de 650 à 800km et le gain de poids sur le véhicule de l'ordre de (290 - 50Kg)= 240Kg (soit ~19% du poids du véhicule à vide).

Il faut juste modifier le chargeur Caméléon pour qu'il puisse charger une batterie de techno. LiFePO4 à la place d'une LiMnO² (le mode/profil de charge n'est pas le même )
De plus la technologie LiFePO4 est très intéressante en terme de sécurité au feu, de rechargements (très) rapides et de facilité de recyclage (contrairement à la technologie Lithium-ion (Cobalt))   

Prometteur pour l'avenir du véhicule électrique non ?

John

Je crois que les estimations de masse sont erronées (à cause d'une confusion entre les kW et les kWh)   

Pour le premier pack, les modules "AMP20" utilisés n'ont pas une énergie massique de 2,4 kWh/kg mais une puissance de 2,4 kW/kg.
Leur énergie massique n'est que de 130Wh/kg.
Le pack complet de 23kWh pèserait donc 177 kg rien que pour les cellules, soit, une fois packagé, pas très éloigné des 290kg de la Zoe...

Pour le pack de 110 kWh, les cellules "AHR32113" utilisées ont une énergie massique de seulement 72 Wh/kg, ce qui donne une masse de cellules de 1527 kg  
(mais une puissance instantanée de plus de 600kW   )

Par ailleurs, je crois bien que "A123 Systems" a fait faillite en 2012  

Je pense qu'il y a confusion entre les W & Wh/kg !
Power (nominal, W/kg): 2400
Energy (nominal, Wh/kg): 131
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c'est bien possible...
N'ayant pas accès au spécifications détaillées des éléments AMP20 (3,3V 20Ah = 66Wh) et à la construction des modules (assemblage de AMP20 en série et en parallèle), il est difficile de connaitre le nombre d'éléments intégrés (et donc le poids des éléments)dans le pack 23KWh.

Pour le Pack 110KWh, Ke2 : je ne pense pas que son poids fasse ce que tu annonces (1527Kg) car la structure du pack ne sera pas celle qui est visible sur la photo !!

J'aimerais bien avoir accès au DS de l'élément AMP20 pour mettre ça au clair ...
[EDIT] Merci pour le lien Topolino !

John

johnhwman a écrit:N'ayant pas accès au spécifications détaillées des éléments AMP20 (3,3V 20Ah = 66Wh) et à la construction des modules (assemblage de AMP20 en série et en parallèle), il est difficile de connaitre le nombre d'éléments intégrés (et donc le poids des éléments) dans le pack 23KWh.

Ce n'est pas très difficile : il suffit de diviser la capacité du pack (23 kWh) par la capacité d'un élément (66Wh) pour en déduire qu'il y a environ 350 éléments.
Comme leur poids est d'environ 500g, le poids total de cellules est bien aux alentours de 175 kg.
Valeur que l'on peut retrouver en divisant la capacité du pack (23 kWh) par la capacité massique des cellules (131 Wh/kg) ...

johnhwman a écrit:Pour le Pack 110KWh, Ke2 : je ne pense pas que son poids fasse ce que tu annonces (1527Kg) car la structure du pack ne sera pas celle qui est visible sur la photo !!

Les Data Sheet ne sont plus accessibles sur le site de A123, mais on peut encore trouver les caractéristiques des cellules sur plusieurs sites qui les vend(ai)ent. Ici par exemple.
Le même calcul : 110 kWh divisé par une capacité massique de 71 Wh/kg (j'avais trouvé 72 Wh/kg ailleurs)  donne un poids de 1549 kg.

OK, pour l'énergie massique de l'élément AMP20 à 131Wh/kg et 247Wh/litre.

Autant pour moi

Pour la constitution du pack de 23KWh, cela fait :
- 175,6Kg d'éléments (354 éléments AMP20 en tout)
- 93 litres de volume d'éléments

Par comparaison, on connait mal la structure du pack de la Zoé :
- Lithium-ion (LiMnO² ?)
- 400V
- 12 modules (de 16 cellules)
- 192 cellules (tension, Ah ?)
- 22KWh d'énergie (utile ou réelle ?)
- 290Kg (poids fini avec assemblage)
- volume du pack ?

Il est donc difficile de savoir si le produit d'A123 Systems est comparable ou plus performant.

John

Ke2 a écrit:Le même calcul : 110 kWh divisé par une capacité massique de 71 Wh/kg (j'avais trouvé 72 Wh/kg ailleurs)  donne un poids de 1549 kg.

Tu ne trouves pas que cette capacité massique est trop basse par rapport à celle de la cellule AMP20 du même fabricant ? On parle de près de 2 fois moins de capacité massique, bizarre !

John

johnhwman a écrit:

Ke2 a écrit:Le même calcul : 110 kWh divisé par une capacité massique de 71 Wh/kg (j'avais trouvé 72 Wh/kg ailleurs)  donne un poids de 1549 kg.

Tu ne trouves pas que cette capacité massique est trop basse par rapport à celle de la cellule AMP20 du même fabricant ? On parle près de 2 fois moins de capacité massique !

On compare des cellules en "pouch" souples avec des cellules cylindriques rigides.
Le poids de l'emballage fait la différence.

L'écart pour un ensemble packagé doit être plus faible car les AMP20 ont besoin d'une structure plus importante pour les maintenir et les protéger.

Pour info, A123 Systems semble toujours une société existante en 2014.
De plus, on trouve des sites secondaires de la même société pour la vente de leur produits  : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

On y trouve d'ailleurs l'élément prismatique AMP20M1HD-A à 70$ (50€) pièce (vendu par 20 ).
Si on calcule le prix des éléments seuls utilisés pour la fabrication de leur pack de 23KWh (hors électronique BMS et hors mécanique), cela fait 24780$ (18000€)  

J'espère que le prix réel du "Energy Core Pack (23kWh)" n'est pas à ce niveau là sinon, il ne doivent pas en vendre beaucoup !

John

johnhwman a écrit:Pour info, A123 Systems semble toujours une société existante en 2014.
De plus, on trouve des sites secondaires de la même société pour la vente de leur produits  : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

La marque existe toujours, mais la société a été rachetée par NEC et ils ne s'orientent plus vers les batteries pour voiture, mais vers le stockage d'énergie pour les réseaux électriques et les télécom.

Un petit clic sur le lien "Authorized Online Reseller" en haut à gauche sur le site ci-dessus  


Les packs en question n'ont jamais dépassé le stade du prototype  

Il n'y a pas de pack 110 kWh. C'est 110 kW, puissance maximale que le pack peut fournir. J'ignore la puissance maximale que peut fournir la batterie de la Zoé, mais c'est peut-être 65 kW.

c'est 80kW théorique sur ZOE