Så repareras ett Tesla batteri

Ovan video visar hur elbilreparationsfirman Gruber Motors lyckas reparera ett trasigt Tesla Model S batteripack.

Kunden köpte en 2014 års Tesla Model S för vrakpriset $10,000. Bilen var så billig för dess batteripack var slut, den kunde inte laddas och köra längre. Efter garantiperiodens slut kostar ett nytt batteripack $20,000 och säljaren ville inte lägga så mycket pengar på en gammal bil.

Gruber Motors plockade istället isär batteripacket och lokaliserade den felaktiga battericellen. Av de 5040 celler som utgör ett 60 kWh batteripack var det en enda cell som var trasig. Den cellen hade en intern kortslutning som gjorde att den varken kunde ta emot eller avge laddning längre. Cellen fick därför batterimodulen den var del av ur balans och hindrade resten av batteripacket ifrån att laddas. Batteriövervakningssystemet vägrade ladda batteripacket för då skulle den trasiga cellen överhettas och i värsta fall börja brinna. I och med att batteripack består av många serie- och parallelkopplade battericeller kan man bara ladda så mycket den sämsta av alla cellerna tål. Läs mer om batteribalansering här.

Den trasiga battericellen byttes inte. Den lämnades kvar på sin plats. Gruber Motors knipsade endast bort dess anslutningstrådar så den inte längre blev kopplad till resten av batteripacket. Genom att koppla bort den trasiga cellen kunde plötsligt resten av cellerna i batteripacket laddas igen. Batteripacket förlorade därmed visserligen en bråkdel av sin kapacitet (runt 1% pga sättet cellerna är kopplade) men att byta cellen skulle krävt ett mycket större ingrepp, hela batterimodulen skulle behövts plockas isär.

Allt som allt kostade ingreppet kunden $4500. Själva “arbetet” i sig var att knipsa av en kabel – men att montera loss och plocka isär batteripacket så man kommer åt är jobbiga och tidskrävande arbetsmoment.

Så här ser framtidens bilverkstäder ut. Det är inte mycket som kan gå sönder på en elbil. De har mycket mindre servicebehov än bilar med förbränningsmotorer. Batteripacken i de flesta elbilar kommer hålla bilens livslängd ut. Men ibland kommer vissa kunder råka ut för batteripack som “dör”, ungefär som motorras i avgasbilar. Oftast beror det på en enda cell som har lagt av. Är det inte tillverkarna själva som kommer erbjuda batterirekonditionering så kommer verkstäder liknande Gruber Motors specialisera sig på att reparera batteripack. Med flera konkurrerande verkstäder kommer vi se priskrig också.

TeslaBatteryFuses

Men är det verkligen en bra lösning att en enda trasig battericell kan slå ut ett helt batteripack? Är elbilar verkligen så sårbara? Den svagaste länken i kedjan…

Tesla har faktiskt en lösning som automatiskt kan göra exakt samma sak Gruber Motors gjorde med batteripacket: knipsa av anslutningskabeln. Varje battericell är kopplad med en tunn tunn ledare, se bilden ovan. Om cellen kortsluts, överbelastas eller blir överhettad av någon annan anledning är ledaren designad att smälta och bryta förbindelsen. Som en liten säkring som går vid problem. Den felaktiga cellen kopplas automatiskt bort utan att kunden ens märker något.

Av någon anledning fungerade inte den mekanismen i Teslan i filmklippen ovan. Antingen var den trasiga cellen inte tillräckligt trasig för att utlösa säkringen – eller tvärtom var den alldeles för skadad så batteriövervakningssystemet vågade inte slå på strömmen över huvud taget. Mer skulle skadats än bara säkringstråden.

Teslas batteripack är alltså designad att själv kunna ta hand om trasiga battericeller. Mekaniken är inte heltäckande, klarar inte av att hantera alla fall, men kan faktiskt koppla bort enstaka trasiga celler på egen hand utan att kunden behöver besöka verkstad eller ens märka något.

nissanbatt

Andra elbilar som använder så kallade prismatiska batterier kan visa sig vara mindre flexibla. Det är okänt om andra batteripack är designade så att enskilda trasiga celler automatiskt kan kopplas bort. Men största problemet är att även om de kopplas bort består deras batteripack av endast några hundra stora påsbatterier – mot flera tusen cylindriska celler i Teslas batteripack. Kopplas en cell av 360 bort ger det ett mycket större tapp av batteripackets kvarvarande kapacitet än om en cell av 5000 försvinner. Tesla kan kosta på sig att bara koppla bort den trasiga cellen och köra på – andra tillverkare kan tvingas verkligen byta den trasiga cellen till en ny. Det är därför många andra tillverkare försöker göra deras batteripack lättservade – medan Tesla nu pratar om att helt bygga in batterierna som en del av bilens bärande kostruktion.

 


Tidigare artiklar i ämnet:

Batteribalansering

Rekonditionerade batterier

Tesla Model 3 batteripack

Audi e-tron batteripack

Batteribyte på Nissan Leaf

Elbilars batterier degraderas med 2.3% per år

Bookmark the permalink.
  • http://Top12.se Top 12

    Ja redan Model 3 är ju bultad både från ovan och undersidan inte en bra utveckling. Batteripacket borde vara lika lätt att byta som på en skruvdragare.
    Att bygga in batteriet som en fast del av konstruktionen och därmed försvåra byte är något Tesla borde akta sig för speciellt om konkurrenterna inte gör samma misstag.

  • Stefan Larsson

    Och just det aktuella fallet hade bilen förstås varit omöjlig – eller åtminstone väldigt mycket mer komplicerad – att fixa om batteripacket varit byggt enligt den kommande principen med packet som en del av bilens bärande konstruktion…

  • https://teslaclubsweden.se Tibor Blomhäll

    Även om Tesla bygger in batteripacket som en fast del av konstruktionen kommer man kunna skruva loss täckplåten i botten och komma åt batterierna, enligt bilden de visade på deras battery day. Man verkar alltså kunna komma åt att knipsa av anslutningen och koppla bort battericellen även i framtiden. Att byta cellen kommer däremot bli ännu mer omöjligt än idag.

    • Edvin Jacobsson

      Varför kan man inte byta celler i modulen? Jag tycker inte det framgår i videon.

      • https://teslaclubsweden.se Tibor Blomhäll

        KAN kan man. Men för det behöver modulen skruvas isär (säkert lite limmat också) och battericellen lossas från kylslingan (cellerna är limmade mot kylslingan – säkert svårt att få loss utan att skada kylslingan). Sedan montera ihop också. Alldeles för mycket jobb. Det blir oerhört mycket enklare och mer prisvärt att bara knipsa bort den skadade cellen.

        • http://Top12.se Top 12

          Om ”million mile” batteri blir verklighet så kanske bilen skrotas när man kommit dit. Men batteriet kan ju få ett andra liv i en batteribank.
          De använder tyvärr mycket lim så batteripacket är svårforcerad.

        • Vs

          Wow. Kostar nytt batteri 200.000 efter att garantitid gått ut?? Och förresten hur kan den bilen inte ha batterigaranti? Det är väl 8 år och därmed till 2022 för en 2014 års modell?

          • Storapa

            Det är 8 år, men begränsat till 125 000 miles för S 60 tillverkade före 2015. Denna har gått 130 480 miles enligt andra klippet.

            “Coverage varies depending on the model:

            Model S: 8 years, unlimited miles (with the exception of the original 60 kWh battery manufactured before 2015, which is covered for a period of 8 years or 125,000 miles.)

            Model X: 8 years, unlimited miles

            Model 3 with Standard or Mid-Range Battery – 8 years or 100,000 miles, whichever comes first, with minimum 70% retention of battery capacity over the warranty period.

            Model 3 with Long Range Battery – 8 years or 120,000 miles (192,000 km), whichever comes first, with minimum 70% retention of battery capacity over the warranty period.”

          • Vs

            Trodde inte de ändrade garantierna retroaktivt! Får man göra så? När jag köpte min Model S 85, 2014, så hade den garanti 8 år oavsett mil. Alltså har de ändrat det även på befintliga? Iofs kommer jag inte upp i 24.000 mil närmaste två åren ändå

          • Storapa

            Din bil har obegränsat, gäller bara gamla 60kWh (den som inte var 75kWh eller uppgraderingsbar). Alla andra MS har obegränsad sträcka under 8 år.

      • Axel Svensson

        Förutom övrigt som sagts här måste man hitta en battericell med samma kapacitet och samma laddningsnivå/state of charge. Om man inte gör det är risken stor att cellen kommer gå sönder i förtid eller att den går sönder ganska direkt när den antingen blir laddad av övriga celler snabbt eller laddar ur sig snabbt till övriga celler.

        • Edvin Jacobsson

          Man behöver ju inte “hitta” en cell med rätt state of charge, man kan ju balansera cellen mot modulen eller balansera batteripacket mot cellen om man så vill. Så att få tag på en cell av rätt modell kan ju inte vara så stort jobb för en verkstad som håller på med elbilar.

  • Mocke

    Undrar vad tesla tycker om det.
    Rich rebuild har ju bråkat med tesla om rätten att laga sin egna saker. (tesla har motarbetat och bla stängt av supercharging)

    • https://teslaclubsweden.se Tibor Blomhäll

      Bilen som lagades var inte skrotad, bara trasig.

  • Håkan T

    Skulle en enskild cell i det nya formatet 4680 sluta fungera på samma sätt borde det innebära ett större tapp i räckvidd i och med att det är färre celler i ett batteripack.

  • Surfaren

    “Batteripacket förlorade därmed visserligen en bråkdel av sin kapacitet (runt 1% pga sättet cellerna är kopplade) men att byta cellen skulle krävt ett mycket större ingrepp, hela batterimodulen skulle behövts plockas isär.”

    “Kopplas en cell av 360 bort ger det ett mycket större tapp av batteripackets kvarvarande kapacitet än om en cell av 5000 försvinner.”

    Om jag förstår detta rätt så blir jag hellre av med en cell av 360 än att förlora 1% av packet p.g.a. en trasig cell.