DIY LiFePo4 Akku selber bauen - die Kompression der Zellen
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- Опубліковано 25 лип 2024
- #lifepo4 #lfp #lifeposhop
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hier in dieser Reihe geht es um die Grundlagen einer LiFePo4 Batterie.
Von den Grundlagen, über Spannung und Strom usw. usw. bis zur fertigen aktiven Batterie.
Viel Spaß dabei.
Bis demnächst!
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Bis demnächst 😉 euer Christian
Im Praktikum während des Studiums auf dem Bau vor bald 30 Jahrwn gelernt: "Ich kann mich gar nicht so verschätzen wie andere sich verrechnen können."
😂😅😂
Super 😀
Immer schön noch das Allerletzte aus dem Akku rauspressen 😁😆😉
😅
Hi Christian bin mega gespannt auf das Video mit dem BMS viele Grüße
Hi Markus
Das freut mich zu hören 😉
für 280kg = 2800N braucht man fast keine Anzugsmoment. Ichhab mal kurz nach VDI2230 gerechnet. Du hast zwei Stapel an Zellen also sidn 2x280kg=560kg notwendig. Das entspricht ~5600N. Das verteilt sich jetzt auf 4 Schrauben, macht pro Schraube 1400N. Für M6 und mittlere Reibung im Gewinde und zwischen Mutter und Scheibe komme ich nach VDI2230 ganz grob auf 1,4Nm Anzugsmoment. Das ist sehr sehr wenig.
Bei M5 Schrauben wären es 1,8Nm.
Verbesserunsgvorschlag: zwischen Mutter und Scheibe noch einen Stapel wechselsinnig geschichteter Tellerfedern. Aus dem Datenblatt der Tellerfedern bekommt man die Federsteifigkeit, damit kann man sich ausrechnen wie weit man eine Scheibe drücken muss bis die notwendige Kraft erreicht ist. Diesen Weg einer Tellerfeder wir dnoch mit der Anzahl der Federn multipliziert damit man den gesamt Federweg bekommt. Zum verschrauben alles Auffädeln und die Mutter mit den Fingern andrehen bis alles aneinander liegt aber noch fast keine Kraft erzeugt wird. Dann mit dem Messchieber die höhe des Tellerfedernstapels bestimmen. Dann die Muttern solange anziehen bsi der Federnstapel um den notwendigen Gesamtfederweg kleiner geworden ist. Das ist das Verfahren mit dem man Schrauben auf die einfachste Art verhältnismässig gut auf eine bestimmte Vorspannung einstellen kann. Grund: Federsteifigkeit der Tellerfedern ist relativ genau, wo hingegen die Reibwerte beim Anziehen mit Drehoment sehr stark schwanken. Weiterer Vorteil: Die Tellerfedern gleichen Längenänderungen durch Temperaturschwankungen, Setzen der Kunststoffbeilagen, Quellen der Holzbretter durch veränderte Luftfeuchtigkeit relativ gut aus.
Klingt plausibel. Hätte vom Gefühl her ein höheres Moment gewählt, man kann sich schnell teuchen.
Ich habe meine Blöcke so verspannt, dass diese gerade so sich nicht mehr bewegen lassen. Drehmoment habe ich nicht gemessen, wird aber vielleicht auch nicht wesentlich mehr sein...
Wenn man 3,5 Jahre ein Metallberuf gelernt hat , 2 Jahre Stahlbau und dann noch privat viel basteln, dann hat man das einfach im Gefühl 😉
Wo ich noch im Stahlbau gearbeitet hatte, habe ich zuletzt kein Drehmomentschlüssel mehr gebraucht und die Drehmomente haben immer gestimmt 😉🤫
Meinst du mit Tellerfedern die Spannscheiben? Also das wäre der Name unter welchem mir die beschriebenen Scheiben geläufig sind.
@@DerKanal Federringe usw. nein.
Tellerfedern und Spannscheiben sind im Prinzip das gleiche. Spannscheiben sind aber von der Federkraft her auf die erreichbare Spannkraft von 8.8 Schrauben abgestimmt und damit viel zu steif. Bei Deinen M8 Schrauben wären wir hier irgendwo knapp unetr 20kN. Spannscheiben sind in DIN 6796 genormt. Tellerfedern nach DIN EN 16983 / 16984 (eines ist die Norm mit den Maßen, das andere die Norm für die Berechnung) gibt es in verschiedenen Maßen. Für dich wäre ein Innendurchmesser von 8.2mm interessant, die haben dann einen Außendurchmesser von 16mm. Die Scheiben gibt es dann in verschiedenen Stärken, Reieh A hat 0.9mm Reihe B 0.6mm. Die Reihe wählt man nach der gewünschten Federkraft. Reihe A hätte 1013N, Reihe B hätte 410N, Reihe C 154N. Du bräuchtest aber 1400N. Die Scheiben sind also einfach verwendet zu schwach. Man müste jetzt Reihe A nach dem Schema Stapeln und den Federweg nur teilweise nutzen. Achtung die Angaben der Federkraft bezieht sich auf 75% des Federweges, danach verlassen die Federn die linearen Bereich.
Weil zwischen Tellerfern nach Norm und Spannscheiben in der Steifigkeit ein sehr großer Sprung ist, bieten die Hersteller auch Tellerfedern außerhalb der Norm an. Wir haben bei uns z.B. welche im Lager die hätten 1560N.
@@Elektronik-EXTREM Ich stimm Dir voll zu, dass man mit viel Erfahrung und Gefüh in der Hand den Anzug mindestens genauso gut wie mit Drehmomentschlüssel hinbekommt. Vorallem spürt man auch noch die Reibung und kann das dann mit höherem oder niedrigerem Moemnt ausgleichen, so dass man die 80% der Streckgrenze sehr gut trifft.
Bei so niedriegen Vorspannung wie hier tue ich mich aber schwer, für sowas hab ich kaum Erfahrung, weil normal eine Schraube fest sein soll.
@@juevodahei6100 ah, okay. Ich bin halt kein Metaller, bei mir kommen beruflich nur Spannscheiben zum Einsatz. Danke für die Erklärung, wieder was gelernt 👍🏻
Sehr ordentlich 👍
Danke dir
Sehr cool...ich bin auch gerade am akku basteln...nach ähnlichem Prinzip...
Danke dir
Hallo grüße aus Leipzig gutes Video 👍👍👍
Grüße zurück 👋
Super 🤩 🤩🤩🤩🤩 🤩 👍👍👍👍👍💯 💯
Danke
Christian, wir hoffen, dir unsere 16S-DIY-Box zur Überprüfung zusenden zu können, damit du das System besser verwalten und sicherer verwenden kannst😊
Kontaktaufnahme bitte per Mail
Ich würde trotzdem bei so zweireihigen Battarien in die Mitte auch noch Zugstangen setzen zwecks der gleichmäßigkeit des anpressens, wenn nur jeweils aussen an den Winkeln gezogen wird machen die Bretter minimal einen "Bauch" und somit ist in der mitte nicht aussreichend Anpressung vorhanden, an den Aussenecken dagegen schon.
Guter Einwand 👍🏻
Stehen die Alu-Gehäuse eigentlich unter Spannung bzw. sind sie mit dem Minus-Pol der Zelle verbunden?
Verbunden mit dem Minus-Pol
Hallo Christian.Was macht eigendlich der Wechselrichter der in rauch aufgegangen ist? Ich habe mir überlegt,wen nur der Elko auf der DC seite hochgegangen ist und nichts weiteres schaden auf der AC seite genommen hat. die Leiterbahn/en zuunterbrechen und dort eine Diode einzulöten um eine rückspeisung zu verhindern. und dann den ganzen versuch nocheinmal.Und könntest du Mosfet Messungen mal an deinem Zeichenbrett detalliert erklären. Gruß Udo.
Hi, bei dem sind auch noch diverse Transistoren und Dioden hoch gegangen.
Ja, da kann ich mir mal was überlegen.
Ich hab da mal was vorbereitet, das kommt mir irgendwie bekannt vor 😅
Ja, aber woher nur 😅
teichfolie ist auch super für zwischen die zellen
Ja, das ist eine gute Idee
Super Video (noch nicht ganz angeschaut), aber ich muss da was los werden, da du anfangst sagtes, das sich bei geringen Strömen nichts dehnt. Ich habe meinen Speicher mit 10Nm verpresst (geringste Einstellung des Drehmomentschlüssels) und anfangs hörte ich ein lautes knacken in der Nacht bei Entladung bei meist 300-400W bei mir. Habe nach der Vollladung dann die Busbars nochmal gelöst und wieder festgeschraubt und das knacken war weg. Ich denke das Geräusch kam aber eher vom Holz. K.a. warum es nun weg ist.
Wer nicht verpresst, MUSS unbedingt 2-3mm Luft zwischen den Zellen lassen! Ein Gehäuseriss an den Polen ist extrem... giftig vorallem!
Zuvor hatte ich unverbresste Zellen und die wurden auch bei geringen Strömen bauchig.
Danke.
Ja, das genau das was ich meine, die einen sagen ja, die anderen sagen nein, die eine haben diese und die anderen solche Erfahrungen gemacht.
Ein knacken oder auch Probleme mit den Zellenverbinder habe ich bei mir (noch) nicht gehört oder bemerkt.
@@DerKanal Deine Aluwinkel werden wohl etwas mehr bei Zellausdehnung verformen. Die Zellen werden ja nur bei Ladung bauchig. Ich empfehle dir nach der 100% SOC die Busbars nochmal zu entspannen. Ich teste gerade flexible Busbars.
Und Verspannen oder nicht: in 5 Jahren haben wir Zellen, an die wir wohl noch gar nicht denken und unsere Zellen sterben ganz sicher nicht wegen ihren zyklen, sondern durch die "verbrauchte" Chemie. Verpressung ist eher so die deutsche Mentalität, um auf Nummer sicher zu gehen :D Ist aber auch nur mein Bauchgefühl... gibt ja LFP schon bei vielen Amerikanischen Autos vor 20 Jahren. Hab in einer US Werkstatt gearbeitet... Fazit: wir machen das schon richtig und Nummer Sicher ist.. sicher!
Das habe ich gemacht nachdem das erste Mal der Zustand "voll" erreicht wurde.
Da gebe stimme ich dir voll und ganz zu.
Müsste man nicht die Verspannung federnd gestalten, damit die Größenänderungen des Gehäuse durch Abkühlung/Erwärmung diese ausgleichen? Bei einer starren Verschraubung ändert sich auch die Vorspannkraft durch die thermische Veränderung.
Das ist auch so eine Sache. Im Datenblatt heißt es 280 kgf, nicht bei welcher Temperatur oder welchem Ladezustand.
Aber wenn man fertige Zellen in einem Gehäuse kauft, sind diese mit Klebeband umwickelt und das reicht wohl auch aus....
Yes 👍🔋⚡🔌💡
👍🏻
Versuche doch mal mit einer Körperwage zwischen dem Brett und den Zellen um wenigstens ein Gefühl für die Pressung zu bekommen 😉
Habe ich im Vorfeld gemacht, ganz entspannt mit zwei Fingern die Muttern angezogen und schon war die Waage am Limit
sollten die Isolierplatten nicht genauso gross wie die Zellen sein? Einige sind doch erheblich kleiner als die Zelle und der Druck wirkt nur auf einen (mittleren, unteren) Teil des Alubechers
Ja, wäre natürlich praktischer, aber man muss ja Spielraum für Kommentare geben 😉
@@DerKanal :D
@@blessendor 😉
Hi Chris.
Ich habe die Zellen nur leicht komprimiert. Was soll da schon passieren? Es ist ja immer 2mal blauer Schrumpfschlauch zwischen den Zeilen. Bis der durchgescheuert ist dauert es schon etwas.
Hi, ja da stimme ich dir zu. Aber das kann ich ja so nicht in dem Video sagen 😉 wenn beide Seiten durch sein sollten ist bei der Reihenschaltung eine Zelle kurzgeschlossen
@@DerKanal man sollte vielleicht zwischen stationärer und mobiler Anwendung unterscheiden, bei letzerer scheuert definitiv was, aber bei stationärem Betrieb im Keller ist das eher zu vernachlässigen. Was aber auch eine Rolle spielen könnte ist die Unebenheit der Zellen, speziell wenn sie schon ganz leicht ausgebeult sind, dann geht der Druck nur auf eine kleine Stelle. Mit einer weicheren Zwischenlage verteilt sich das dann wieder besser auf die ganze Fläche.
Da stimme ich dir zu
Hallo Christian!
Da sind wir wieder beim Thema!
Ich hatte meine Batterie ja 3 Jahre ohne Kompression und "schnick-schnack" in einer Euro-Kiste verspreizt gehabt. (Eigentlich nur, damit sie nicht umfallen)
2 Zellen mittig flach liegend und links und rechts je eine seitlich liegend. Dann geht sich das in einer 22-er EURO-Kiste aus.
In der Mitte im freien Raum war das 24V/15A Netzteil und der MPPT-Laderegler verbaut.
Und auf der Kiste war der Wechselrichter montiert, zwecks Wärmeableitung und Zugriff.
Was soll ich sagen? Nicht ein Millimeter sind die Zellen verzogen, aufgebauscht, bauchig oder sonst etwas.
Ich denke, die Herstellerangaben beziehen sich da eher auf Batterieeinsatz in der E-Mobilität.
Ich lade mit kleiner 0,2C (bei einer 200Ah Batterie also kleiner 40A) MPPT-Laderegler 25A, B2B-Ladebooster 18A
95% der Zeit wir mit max. 300Watt Wechselrichter entladen (24A) und ein bisschen (4x) PD-Stecker und USB C Anschlüsse. (max. 20A)
Neu wird die Batterie in 2er-Reihe zusammenkommen.
DA habe ich selbstklebende 3mm Gummistreifen zugegeschnitten und in der Mitte hat die Zelle Platz, sich zu entfalten *zwinker*
Das wird wieder lose in eine Holzkiste gestellt und links und rechts kommt die Peripherie.
In Summe ist das Batteriepaket ohne Peripherie dann 12cm dick, 38cm lang und 22cm hoch.
Ein Viertel von einer fertig gekauften 200Ah Batterie. *ggg*
Hallo, es kommt halt auch darauf an wie man die Batterie nutzt, du nutzt die Möglichkeiten der Zellen ja mal gar nicht aus, da ist die Wahrscheinlichkeit dass etwas passiert auch nahezu nicht vorhanden
🙂Super erklärt. Danke für ganze DIY LiFePo4 Serie !!
Mal eine Frage:
Man soll die Akkufläche mit z.b.: 300 kgf (sind 3000N) pressen.
Wenn ich jetzt die Druckplatten mit 4 Druckfedern (Federstahl ø 3,20x16,00x40,00 mm), mit 720N auf 4 Gewindestangen ~M10 aufteile und diese lt. Datenblatt spanne, sollte ich die ~3000N erreichen.
Könnte eine gute/günstige Lösung sein: 4 Feder ~2,60€/Stk bisschen Versand (15€ A😞). Vorteile: flexible bei therm. Ausdehnungen, gut einstellbare Druckkraft.
Warum wird die Kompression der Zellen nicht öfter mit "Druckfedern" gelöst?
Was meinst du?
Danke, gerne.
Ich denke weil es zu aufwändig ist.
Hast auch einen Kran über der Werkbank, dass das Teil unbeschädigt dort hin kriegst, wo du willst?
Nein, der endgültige Zusammenbau hat ja auf dem Boden stattgefunden
Ich hab das erst überrissen, wie ich es runter heben wollte und dann wieder zerlegt. Auch schon bei 24V.
⚡️👏👌
Hättest den "Fußbodenbelag" bissel größer schneiden können (genau so groß wie die Blöcke)
Ich habe starke Pappe genommen...
7:42 das sind keine 280kg! Wenn ich mal Zeit habe kann ich das mal errechnen. Sind das M8 Gewindestangen?
Ja, hätte ich, aber es muss doch was zum meckern geben 😜
Ja, M8 mit 6Nm angezogen.
@@DerKanal M8 mit 6Nm bei mittlerer Reibung sind ~5.3kN pro Schraube, macht 530kg x 4 = 2120kg. Du wolltest aber nur 2x280Kg=560kg. Du hast also fast das vierfache.
Dann sollte ich etwas lockern 😅
@@DerKanal Aber nicht zu viel oder lass es mal so wie Du es hast. Ich vermute deine Isolierplatten aus Fussbodenbelag haben sich schon gesetzt, so dass Du inzwischen deutlich weniger Vorspannkraft hast und es wird noch weniger werden. Um zu prüfen wieviel sich das Ganze gesetzt hat, müsstest Du jetzt das Weiterdrehmoment bestimmen. Weiterdrehmoment wäre das Drehmoment das Du brauchst damit die die Muttern weiter drehen kannst. Dazu brauchst Du aber einen Drehmomentschlüssel mit analog Zeiger, mit den Klickdrehmomentschlüssel geht das nicht.
@@juevodahei6100 super, danke für die Erklärung. So einen Drehmomentschlüssel habe ich irgendwo noch.
M6 hat eine Steigung von 1mm auf eine Umdrehung.
Über die Gewindestangen kann man Schlauch oder Schrumpfschlauch ziehen, das ist egal.
Richtig 👍🏻
Ich sehe das mit der Kompression so, daß es nicht darum geht draufzudrücken, sondern die innere und äußere Bewegung/Dehnung im Betrieb zu minimieren.
Die BusBars sollen keinen Zugkräften und die Pole keinen Querkräften ausgesetzt werden.
Deshalb stopfte ich mir das alles 2-reihig in eine fast perfekt passende Kunststoffkiste (mit Griff!), zwischen jede Zelle (gegen Abrieb der Iso-Schicht durch Relativbewegung) kam eine relativ feste Moosgummiplatte 3mm und das Ganze dann von Außen etwas mit 4 Gewindestangen (wie hier) leicht angezogen. Ich habe 4 kleine Holzplatten als Druckkissen ca 10x10cm genau in die Zellenmitten angeordnet, denn dort soll die Dehnung vorzugsweise verhindert werden, nicht an den Zellenkanten.
Das klingt gut
Moin Christian, *niemand hat die Absicht eine Mauer zu bauen* 🤣🤣🤣 Lg Max
Moin, außer mir 😜😉
Wozu Metalwinkel an den Brettern? Einfach jedes Brett 3 cm auf beiden Seiten überstehen lassen und die Gewindestangen durch!
Wenn du dieses Video komplett gesehen hast, weißt du wieso 😉
Meine 16 Zellen sind ohne Kompression im Roller, sind schon im 2 stelligen alter und beulen nicht.
Bei Lipos macht man das ja auch nicht wirklich.
Genau das meine ich mit dem Streitthema
Ich hab da mal eine Frage. Ist die Gehäusepolarität bei jeder Zelle unterschiedlich? Manche plus manche minus? Wenn alle Gehäuse minus hätten wäre doch eine zusätzliche Abschirmung untereinander überflüssig? Eine Abschirmung nach aussen hin ist für mich nachvollziehbar.
Die Gehäuse haben alle die gleiche Polarität, was bei einer Reihenschaltung zum dicken Problem wird wenn die Isolierung aufscheuert. Bei paralell Schaltung hast du Recht, da wäre es Egal.
@@Lowbuddget ah OK. Nagut fals ein Kurzschluss zu minus kommen sollte wirds ecklig ja. OK. Habe ich nicht bedacht
Genau, so wie es @low buddget schreibt sieht es aus
Aha, die Gehäuse haben also Minuspotential. Warum macht man sowas? Aber gut zu wissen, dass es so ist. Das Wissen kann dann schon mal diese oder jene Katastrophe verhindern. Jetzt wird mir auch klar, warum elektrisch voll intakte Zellen mit ein paar Kratzern am Gehäuse als B-Ware gehandelt werden.
@@uludt das ist eigentlich bei jeder Batterie so, auch z.B. bei einer AA Zelle. Bei Geräten wird das Metallgehäuse ja mit dem 0V Potential verbunden.
Hier mal der ware Grund für die Verpressung:
ua-cam.com/video/2I-QdZFQqP8/v-deo.html
Jopp
Nicht zu fest aber fest.... uhhhh ich habs mal mit knapp 5nm gemacht.
😉
280kg?? Oder doch 280N?
280 kgf laut Anleitung
Also diesen Fussbodenbelag dazwischen hättest Du Dir echt sparen können! Jede Zelle ist mit einer Plastikummantelung versehen. Bedeutet, zwischen zwei Zellen sind schonmal immer 2 Schichten Kunststoff! Selbst WENN sich die Zellen minimal ausdehnen, reibt da ja nichts aneinander und schleift sich ab, sondern lediglich der Druck wird größer. Die zwei Plastikschichten können auch nicht rausbröseln oder verdunsten! Also was soll passieren? Nicht übervorsichtig und gleich übertreiben! Ich denke sogar, dass der Fußbodenbelag (da nicht exakt die gleiche Größe hat, wie die Zellen) eher sogar schädlich ist!
Danke für deine konstruktive Meinungsäußerung, nur die Ausrufezeichen sind etwas übertrieben 😉😅
So wie du das gemacht hast wird in der Mitte nur sehr wenig Druck erzeugt. Der komplette Druck wirkt nur an den Außenkanten und die Platte wird bauchig. Und die Winkel da zu verschrauben ist imho nicht gut. Besser wäre es ein rechteckiges stahl Vierkant Rohr in der starken schmalen Seite komplett hinter der Multiplex platte zu verspannen. Und ich hab die Zellen direkt in einer stabilen kunstoffkiste aus der Metzgerei zusammengebaut. So kann man das Pack auch gut mit 2 Mann bewegen wenn es sein muss. Jeder macht es anders..... So hab ich es bei meinem 33kw Speicher gemacht. Weiter so. Tolle Videos
Sehr wenig würde ich jetzt nicht sagen, weniger ja, aber gut "sehr" liegt im Auge Betrachters 😅
Der Aufbau hier in diesem Video ist ja nur für die Demonstration, das Video wo ich sie in meinem Kasten habe ist ja schon ein paar Wochen länger öffentlich.
Danke dir.
Gibt einen Formel-Rechner (gerade gefunden): einheiten-umrechnen (Punkt DE) oder bei Google suchen "kgfm nach Nm umrechnen".
Leider haben die meisten, falls sie einen Drehmomentschlüssel haben, nur einen der vll. bei 10 oder 25Nm startet (was zu viel ist). Eine M8 Mutter fest mit der Hand (OHNE Werkzeug) verschrauben, hat ca. 6-7Nm, was ausreichend ist für ca. 250kN. So als grobe Faustformel
Zu diesem Ergebnis bin ich mit aufwändiger rechnerei im Vorfeld auch gekommen, dann habe ich geprüft wie viel Nm ich mit der Hand aufbringen kann und bin zu dem Entschluss gekommen, das reicht 😅
Aber die Seite muss ich mir mal anschauen, weil ich habe da so viel Physik für genutzt 😅
@@DerKanal Die Formel gibts auch im Kfz-Tabellenbuch. Die meisten Yt-Bastler wie wir nennen nur leider irgendwie nicht die Formeln oder eben schützen uns mit fixen Aussagen. Da müssen wir auf jedenfall ran und deutlichere Zahlen aussprechen. Leider bekommt man oft negative E-Mails, weil die Leute kein Datenblatt zu ihren Zellen/Bauteilen anschauen können und einem dann die Schuld für schlechte "Beratung" geben. Hab das echt satt. ... ich beziehe das aber auf meine Website mit 100k Besuchern/Monat. Emails...ganz ganz schlimm.