18650 6S Akkupack selbstbau Fragen (Anfänger)



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nicok

Neues Mitglied
09.07.2021
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Ich bin auf der Suche nach einem hochkapazitivem 24V Akku für eine portable Musikanlage und habe mich entschlossen, dass ich den Akku gerne aus 18650 Zellen selbst bauen möchte. Ich habe zwar viel theoretisches Fachwissen aber leider keine praktische Erfahrung im Bau von Akkupacks. Daher habe ich doch einige Fragen und möchte meine Ideen grundsätzlich auch einfach präsentieren, damit hier irgendwer mit mehr Ahnung noch einschreiten und mir erzählen kann, dass ich das besser nicht so machen sollte.

Ich wollte erstmal 6 Zellen in Reihe schalten und so eine Spannung zwischen 18 V und 25.2 V erreichen. Ich weiß, dass ich je nach Zelle auch etwas tiefer gehen kann mit der Spannung, aber ja auch möglichst viele Zyklen rausholen möchte. Da kommen wir zu dem ersten, wo ich mir unsicher bin. Verlöten oder verschweißen? Ich tendiere einerseits dazu mir mit einer Autobatterie ein Punktschweißgerät zu basteln, da es für die Zellen mit der sehr kurzen erhitzungszeit am schonensten wäre. Andererseits habe ich auch gehört, dass es sicherer wäre die Zellen mit einem dünnen Kupferdraht zu verlöten, damit dieser bei defekten Zellen und hohen strömen schmelzen und die Zelle vom Rest abtrennen kann. Welche Methode wäre da denn am sinnvollsten?

Dann möchte ich natürlich einige Zellen parallel schalten um einerseits eine hohe Kapazität zu erzielen und andererseits die Belastung pro Zelle gering zu halten und deren Lebensdauer zu erhöhen. Ich weiß, dass Spannungsunterschiede ein Problem sind, da sich parallele Zellen untereinander ausgleichen wollen und dann sehr hohe Ströme dazwischen fließen können. Da ich evtl mit gebrauchten Zellen arbeiten möchte (mehr Details dazu weiter unten) bin ich mir unsicher, wie problematisch sowas wäre. Reicht es die Zellen durchzumessen und so zu laden / entladen, dass jede neue hinzugefügte Zelle die möglichst exakt gleiche Spannung hat wie der Rest der zu dieser Zelle parallel geschalteten? Müsste ich anfangs mit Widerständen die Zellen erstmal untereinander angleichen lassen, bevor ich sie in ein Pack packe?

Dann ist die kostengünstige Beschaffung der Zellen natürlich ein großes Problem. Ich habe mich bei ebay mal umgeschaut und sehe, dass es da einige auch gut bewertete Händler gibt, welche getestete, gebrauchte Zellen anbieten und dabei auch ziemlich günstige Preise für hohe Kapazitäten (bei mehr Platzbedarf) zustande kommen. Ich sehe Pakete mit 100 gebrauchten Zellen zwischen 1900 und 2000 mAh getestet, die tlw zwischen 50 und 70 Euro weggehen. Bei 6 Zellen in Reihe könnte ich damit 16 parallel schalten und käme bei 1900 mAh auf beeindruckende 30.4 Ah, wenn ich da nicht irgendeinen Denkfehler habe. Wie sinnvoll oder bedenklich wäre es hier gebrauchte Zellen einzusetzen? Ist ebay grundsätzlich eine brauchbare Quelle für sowas? Gibt es ansonsten vielleicht shops, die sowas auch anbieten und zuverlässiger oder evtl sogar günstiger sind?

Dann brauche ich natürlich ein BMS. Bei Aliexpress finde ich da das "BW-6S" welches genau auf meine Konfiguration und Strömen bis 15A ausgelegt ist. Top, völlig ausreichend für mich. Aber da das natürlich eine sicherheitskritische Komponente ist frage ich mich wieder, wäre das sinnvoll? Gibt es schlechte Erfahrungen mit diesen BMS direkt aus China?

Dann zum schluss der letzte Punkt, bei dem ich etwas überfragt bin: Wie lade ich das Teil überhaupt? Hau ich da einfach 24V ans BMS, plus an plus, minus an minus, und das Ding erledigt den Rest? Muss ich die Ladespannung vorher an die Maximalspannung der Zellen in Reihe (25.2 V) anpassen?

Ich hoffe meine Ideen sind soweit verständlich und dass mir jemand mit ein paar Antworten weiterhelfen kann.
 

Kamikaze

Aktives Mitglied
Hallo und Willkommen erst mal!

Ich habe gerade leider nur wenig Zeit, daher erst mal nur in Kürze ein paar Stichpunkte:

> Du solltest das Paket so bauen, dass du zuerst die Parallel-Blöcke verbindet, und dann alle in Reihe schaltest.
> 18650er Zellen baut man am besten in Plastik-Raster ein. Darin sind die Zellen fest miteinander verbunden und man kann sie problemlos verlöten, verschweißen und später einschrumpfen. Die Teile gibt's in der Bucht für kleines Geld - meist im 10er Pack oder größeren Mengen. Ich verwende gerne 10x10Zellen-Platten.
> Auf Ebay, Ali oder Wish gibt es auch ganz passable Punktschweißgeräte für das Verschweißen von Nickelstreifen. Eine Autobatterie solltest du dafür nicht verwenden. Stell dir mal vor dir verkleben die Elektroden auf dem Batteriepol. Sehr ungesund diese Dämpfe. ;) Da sollte eine Elektronik für kurze aber intensive Strompulse sorgen. Kostet auch nur 30-70€ und ist gut angelegtes Geld - insbesondere wenn man zukünftig womöglich weitere Akkus bauen will.
> Eine Seite der Zellen solltest du einzeln absichern. Das geht entweder indem du die einzelnen Zellpole mit sehr dünnem Draht verbindest (löten) oder Nickelbleche mit Sicherung verwendest. (Hatte ich hier schon mal im Rucksack-Akku-Thread vorgestellt.) Ich bin mit den Nickelblechen mit Sicherung bisher äußerst zufrieden und habe keinerlei Sicherheitsbedenken, falls doch irgendwann mal eine Zelle durchsintert.
> Kostengünstige Beschaffung ist das Eine - Vertrauen zum Händler das Andere. Ich würde an deiner Stelle MINDESTENS eine signifikante Anzahl der gebraucht gekauften Zellen eingehend prüfen, ehe ich dem Händler vertraue. Ich selber teste grundsätzlich alle Zellen und habe oft genug Ausschuss dabei. Meist passen auch die drauf geschriebenen Kapazitätswerte der Händler nur mäßig gut zu meinen Ergebnissen. Ein oder zwei 18650er-Ladegeräte, die einen Kapazitätstest durchführen können kosten nicht die Welt und man kann die Zellen danach getrost sortieren und verwenden. (näheres dazu findest du ebenfalls im Strang "Rucksackakku 3" oder so ähnlich)
> Das BMS ist sozusagen das Hirn des Akkus. Da zu sparen kann GEWALTIGE Unterschiede in Leistung und Lebensdauer des Packs machen. Zwar gibt es in der Buchst sehr günstige (billige) Platinen, aber am besten haben sich bisher bei mir die BMS von "rec" bewährt. Schlussendlich solltest du darauf achten, die Parameter frei programmieren zu können und einen möglichst hohen Balancer-Strom zu haben. Die Leistungsfähigkeit des BMS solltest du etwa doppelt so hoch wählen wie deine Hauptsicherung, um Schäden an der (mitunter teuren) Elektronik zu vermeiden.
> Beim Zusammenbau der Parallel-Blöcke und später an den Hauptanschlüssen grundsätzlich nicht benötigte Pole isoliert abdecken (z.B. isolierband), da hier sehr schnell extreme Ströme fließen können - insbesondere so lange du dich "außerhalb" der Hauptsicherung bewegst. Ein herunter gefallener Schraubenschlüssel kann hier das ganze Pack innerhalb von Sekundenbruchteilen in eine Qualmende heiße Masse verwandeln. Vorsicht mit ungeschützten Batteriepolen! Das ist kein Spielzeug!
> Als Ladegerät brauchst du ein (am besten einstellbares) Ladegerät für Lithium-Ionen-Akkus. Das hat die richtigen Kennlinien einprogrammiert. Alternativ kannst du dir auch ein Labornetzteil besorgen, alles selbst einstellen und damit laden (ist aber teurer). Das Ladegerät sollte etwa den gleichen Ladestrom bringen, wie deine Balancer schaffen. Damit ist ein vollständiges Angleichen der Zellen zum Ladeende möglich. Kann aber lange dauern (die meisten BMS_Balancer-Ströme sind ein schlechter Witz). Zwischendurch kann man auch mal schneller laden, aber hin und wieder macht so eine gaaaanz langsame "Pflege-Ladung" viel Sinn - insbesondere bei gebrauchten Zellen.

> Bei Unfällen nicht den Helden spielen, sondern die Feuerwehr rufen! Wenn Li-Akkus rauchen oder brennen besteht in geschlossenen Räumen akute Lebensgefahr durch die Rauchgase!

Soviel mal auf die Schnelle
Später evtl mehr.
Viel Erfolg! :)
 

wchriss

Aktives Mitglied
30.12.2010
1.799
57
Egweil
Hallo willkommen im Forum,
also eine günstige Quelle ist "nkon.nl"
Beim BMS solltest du auf keinen fall sparen, denn ein schlechtes System heißt defekter akku !
Lass dich nicht mit den Leitstungsangeben täuschen 15A heißt im realen Dauerbetrieb die hälfte.
Mit dem "DALY Li ionen Smart BMS" habe ich gute Erfahrungen gemacht.
Was die Zellenkonfiguration betrifft, muss du immer zuerst parallel schalten und dann die Blöcke in Reihe, nicht umgekehrt !


Verlöten oder verschwießen, ich habe schon beides gemacht. Beim Schweißen würde ich aber kein "Provisorium" verwerden, was heißt es wäre eine Anschaffung für das Schweißgerät zu machen, für deinen Zweck sehe ich das als nicht sinnvoll.
Wenn du gebrauchte Akkus verwenden möchtest, würde ich diese nur mit einer "Einzelsicherung" über jeder Zelle machen. Geht auch mit einem "Copperwire" das ist Kurzschlussfall die Zelle vom Pack trennt.
Gruß
Christian
 
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