Selbstbau 12V LiFePo4 Akku

 
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Selbstbau 12V LiFePo4 Akku

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Gepostet: 21.02.2021 - 12:57 Uhr  ·  #1
Hab schon länger mit den Lithiumakkus als Ersatz der12V Batterie geliebäugelt - allerdings sind mir die "Fertigprodukte" viel zu teuer.
Außerdem haben sie trotz gleicher Außenmaße, eine viel kleinere Kapazität als eine Standardbatterie (wohl um eine 1:1 Austauschbarkeit zu gewährleisten)
Die viel höhere Energiedichte und die damit verbundene kleinere Baugröße wären aber eigentlich ein großer Vorteil, den man auch nutzen sollte.

Vor einigen Wochen bin ich dann günstig an qualitativ ganz hochwertige Einzelzellen von Liitokala gekommen, die auch in der Praxis (fast) ihre aufgedruckten Daten erreichen und keine gefakten/geschönten Werte aufweisen.
Die 7Ah Zellen erreichen tatsächliche von mehreren Nutzern gemessene 6-6,5Ah.
Ich habe pro Zelle rund 6,-€ von privat in Deutschland bezahlt.
Dazu kam noch das BMS (Batterie-Managemant-System) mit rund 15,-€.
Letzteres ist notwendig, weil Lithiumzellen sehr empfindlich auf Überladung/Tiefentladung reagieren und in einer mehrzelligen Batterie Einzelzellen in ihrer Spannungslage von den anderen Zellen "abdriften" können.
Dadurch können innerhalb der Batterie einzelne Zellen vorzeitig ausfallen.
Um das zu vermeiden, wird jede Zelle separat überwacht und ein abdriften durch balancieren (kontrolliertes unabhaängiges entladen jeder einzelnen Zelle bis auf gleiches Spannungsniveau) erreicht.
Außerdem wird beim erreichen der Ladeschlußspannung der Ladestrom abgeschaltet - ebenso wird der Akku beim entladen bei einer gewissen "Unterspannung" vom System getrennt.

Ich habe 8 Zellen verbaut - jeweils 2 parallel um aus Einzelzellen mit 7Ah welche mit 14Ah zu machen und dann davon 4 in Reihe, um auf 12V zu kommen.
LiFePo4 Zellen haben eine Nennspannung von 3,2V und eine Ladeschlußspannung von 3,6V.
Damit kann man direkt eine Bleibatterie mit 12V ersetzen.
Außerdem sind LiFePo4 Zellen eigensicher - sie können nicht brennen oder explodieren.

Um die Zellen zu verbinden, habe ich mit Nickelstreifen besorgt, die man eigentlich per Punktschweißung an den Zellen abringt.
Die Lieferung vom freundlichen Chinesen hat mir aber zu lange gedauert, so daß ich die Zellen gelötet habe - wenn man schnell genug ist, schädigt man die Zellen auch nicht durch überhitzen.
Die Zellenverbinder und die inzwischen eingetroffene Punktschweißplatine habe ich zur Ergänzung als Bild mit angehängt.
Das Gehäuse habe ich aus ABS-Material mit UHU-Allplast geklebt.
Der Kleber hält sehr gut, da er die Oberfläche des Kunsstoffes leicht anlöst und dabei die Teile "verschweißt".

Der Gesamtakku hat nun reale 12-13Ah, bei kompakteren Abmessungen als die vorher verbaute Bleigelbatterie mit 7,2Ah.
Außerdem wiegt die Lithiumbatterie 1,4kg - gegenüber 2,4kg der Bleibatterie.
Als Anschluß habe ich einen XT90 Stecker gewählt. Zum einen ist der recht kompakt und für bis zu 90A Strombelastbarkeit ausgelegt und zum anderen habe ich in meinem Auto diese Steckerart als einfachen Ladeanschluß auch installiert.

Grundsätzlich habe ich die Batterie gebaut, um etwas Platz zu gewinnen (vor allem in der Höhe), weil ich die Vape auf Gleichspannung umbauen und die dann vorhandenen Gleichspannungskreise einzeln absichern und per Relais schalten will.

ciao Maris

 

 

 

 

 
Commander Keen
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Re: Selbstbau 12V LiFePo4 Akku

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Gepostet: 21.02.2021 - 21:01 Uhr  ·  #2
Hm, löten ist ja bei Akkus immer so ne Sache. Sind das Industriezellen? Ich frage, weil Zellen die nicht zur Weiterverarbeitung gedacht sind, oft verchromte Kontakte haben und die kann man nicht wirklich zuverlässig löten, außer man schleift den Chrom ab. Aber bei den Strömen die hier fließen können, sollten die Lötstellen schon sauber sein.
Wenn du schon modernisierst und noch mehr Platz sparen möchtest, dann verzichte auf Relais und nutze lieber sowas hier:
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/320/364473_DS.pdf

Da sparst du dir dann auch das separate Absichern.
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Re: Selbstbau 12V LiFePo4 Akku

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Gepostet: 22.02.2021 - 12:36 Uhr  ·  #3
Das Platz sparen habe ich erwähnt, weil ich die Relais und Sicherungen (je ca 4 - 5) verbauen will.
Noch mehr zusätzlichen Platz brauche ich nicht.

Die Kappen der Zellen scheinen mir vernickelt zu sein - sie haben mit einem 60W Lötkolben sehr schnell Zinn angenommen.
Ich habe jeweils die Kappen und die Nickelbrücken getrennt vorverzinnt und wieder abkühlen lassen.
Die Lötzeit an den Polen war höchstens 3 Sekunden.
Ist ja nicht so, daß ich das erste Mal einen Lötkolben mit n der Hand habe und nicht weiß, wo das heiße Ende ist.

ciao Maris
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