Abmessungen Thrige Batteriekorb - Elektroauto Forum

Abmessungen Thrige Batteriekorb

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
... weiter gehts. Etwas von dem Blister-Material habe ich übrigens auf die Flächen unter den Hülsenmutter-Nippeln geklebt - damit im Falle eines Crashs oä. noch eine zusätzliche Sicherheit gegen Kurzschluss gegeben ist:
IMG_20260406_170445080_HDR.jpg

Die Platten-Unterkante habe ich ringsherum auf "5mm-Aluplatte + Höhe einer Tesa-Rolle" eingestellt ;-) (die Aluplatte kam später noch hinzu; vor dem EInschrauben der verzinkten Gewindestangen in die V2A Hülsenmuttern habe ich Muttern- und Stange-Gewinde-Enden leicht eingefettet, damit das dort nicht "zusammenwächst"):
IMG_20260406_151955444_HDR.jpg

Inklusive Endplatten sind beide 9er Blöcke nun 345 lang, der 8er Block halt eine Zellenbreite weniger (ich hoffe doch sehr, dass die dann reinpassen und auch zwischen Endplatten und Batteriekorb-Blech noch etwas Platz für Isolierung bleibt?):
IMG_20260406_153718038_HDR.jpg

Es ist weiterhin geplant, die Zellenblöcke mit diesem selbstklebenden, ca. 5mm dicken grau-schwarzen Schaum-Isolierband "dicht Lage für Lage" einzuwickeln, das die Heizungsbauer für Stöße, Hähne usw verwenden. Darüber dann noch einmal Kapton-Klebeband überlappend von unten nach oben, damit Spritzwasser außen abläuft, ohne einzudringen. Wenn noch Platz an den Endplatten verbleibt, dann kommen dort PUR-Schaum Platten (zB Trittschalldämmplatten) rein. Auch an den Seiten.
Unten drunter weiß ich noch nicht genau. Ich denke aber an (von unten nach oben) 1mm Alublech (passend in Batterietrog bzw Winkelblech-Rechtecke), 2cm PUR-Schaumplatte, 1,5mm Alublech mit mittigem Heizwiderstand und Temperatursensor drauf (ist schon vorhanden; Platz für Widerstand wird aus PUR Platte ausgespart; Sensor drückt sich ins PUR rein und legt sich ans Alu an), Blister-Material siehe oben als Durchscheuer-Schutz und dann den Zellenblock drauf (die Zellen haben unten jeweils eine weiße, ca. 0,2 dicke Folie drauf, aber ich traue der nicht "10-15 Jahre lang", daher das Blistermaterial als Isolation). Oder darf man da ruhig drauf vertrauen, auch dann, wenn die Zellen bei jedem Pflastersteinweg auf der Alu-Heizplatte "herumdrömmeln"? Ist diese weiße "Fuß-Folie" auf Jaaahre zäh genug oder nur was, damit die Zelle "den Transport zum Kunden übersteht"? Sollte ich zusätzlich noch Kapton auf die Heizplatte kleben? Oder ist das auch schnell "durchgerubbelt"?
 

Werni

Bekanntes Mitglied
19.02.2019
2.422
Heidenrod
Achte darauf, dass sich keine kleinen Sandkörner oder Ähnliches unten unter die Zellen hereinarbeiten können.

@Kamikaze hatte da mal massive Probleme mit, ich find nur grade den Post nicht.


Gruß,

Werner
 
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Wertungen: laase

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
Danke @Werni ! Massive Probleme in der Richtung, dass sich dann sein (@Kamikaze 's) Kapton-Klebeband, als auch die Originalfolie unter den Zellenböden durchrubbelte und er dann Kurzschlüsse auf seiner (Alu?)Wärme-Verteilplatte "bekam"? Das wäre natürlich der Supergau! Aber wie will man das verhindern? Ich meine, ja, ich habe ja schon verkleidete Radkästen und auch eine Riemenabdeckung, ebenso eine untere Motorraumabtrennung, aber erfahrungsgemäß schießt beim Durchfahren einer Pfütze trotzdem das Wasser "quer" und sonstwohin. Ich kann natürlich versuchen, außen "Vorhänge" über die Winkelprofile hängen zu lassen, damit das Wasser wenn, dann außerhalb der Winkel nach unten abtropft, aber ganz ausschließen kann ich Wasser- und damit Sandeintritt nicht. Deshalb dacht ich an dieses Blistermaterial, das mir außerordentlich "derbe" vorkommt. Ich versuche das mal einzuordnen: Tesa: weich, wird durch- oder weggedrückt. Kapton ebenfalls weich. Vorhandene untere Folie an den Zellen: zäher, nicht so leicht "durchrubbelbar", aber eben nur "kleinteilig" und auch nur angeklebt; kann sich zur Seite "wegschälen" oder -schieben. Dann läge der Alu-Zellenboden blank. Das Blistermaterial wäre dagegen großflächig, kann sich nicht zur Seite wegbewegen (wird durch seine Form "am Platz gehalten") und ist auch deutlich härter als eben Tesa oder Kapton oder PET. Leider kenne ich das Material nicht. Aber vermutlich ist es was anderes als transparentes Hart-PVC, denn solches hätten sie wahrscheinlich nicht als Versand-Verpackung für Pouchzellen zugelassen. Es biegt sich "gerade noch so", bevor es bricht (d.h. man bringt es nicht zum Brechen). Welche transparenten Kunststoffe gibt es sonst noch? Makrolon?
"Vollflächig die Wärmplatte unten an die Zellenböden kleben. Aber trotzdem elektrisch isolierend und gleichzeitig wärmeleitend". Das wäre natürlich die Industrielösung dafür. Die haben dafür "Gapfiller" von "Bergquist" und sonstiges teures Zeugs. Außerdem kann man das dann nachher nur schwer wieder zerlegen. Das wollte ich eigentlich vermeiden ... Mal sehen, vielleicht wird es bei mir von unten nach oben Alu-Wärmeverteilplatte - Teppichklebeband - Blister-Verpackungsmaterial - Teppichklebeband - Kunststofffolien der Zellenböden. An den Kanten dann noch Kapton "im Winkel herumgeklebt".
 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
ich hadere aber noch mit etwas anderem: den Zellverbindern! Die beigelegten massiven "Geradweg-Verbinder" sind mir deutlich zu starr! Was ist bei thermischen und Alters-Dehnungen? Mein jetzt ausgeführter "Bauch-weg-Gürtel" rund um die drei Module ist kein Garant dafür, dass die Zellen 13 Jahre lang so bleiben, wie sie jetzt, sind, das ist mir klar. Die "Bauchkräfte" der Wickel in den prismatischen Zellen mit (ja nur dünnem) Alugehäuse sind enorm. Angeblich "Tonnenkräfte". Da biegt sich dann sogar eine 10mm Aluplatte (für die ich natürlich erst recht keinen Platz hatte). Andersherum ist es aber angeblich auch ok, die Zellen etwas "atmen" zu lassen, d.h. geringfügiges Bauchen zuzulassen (ist ja bei uns Menschen nicht anders, haha). Ich habe für mich bei dem Thema mitgenommen "Gürtel ja (unbedingt), aber nur mäßige Kraft und ein wenig Dehnbarkeit ist durchaus in Ordnung".
Es kommen also Schubspannungen auf, die starre Verbinder nicht "abfangen" können. Diese Spannungen würden "mindestens" zu ungleichförmigen Be- und Entlastungen der Durchführungsdichtungen der Pole durch die Alugehäuse führen. Winston/Thundersky macht sich daher die Mühe mit den lamellierten Kupferblech-Verbindern, die nicht geradlinig sind, sondern jeweils drei Radien haben, wo solche Abstandsänderungen gut drin aufgefangen werden können. Würde Winston sich den Aufwand machen, wenn es keinen Effekt hätte?
Ich überlege daher auch in Richtung solcher lamellierter Verbinder für die 105 Ah Zellen. Ist natürlich nicht nur ein zusätzlicher Geld- sondern auch ein riesiger Zeitaufwand, solche selbst anzufertigen. Was meint ihr, lohnt sich das oder kann man drauf verzichten?
Andersherum: wie lange halten "Bauch-weg-gebündelte" Batterien in Els, die mit starren Verbindern verbaut sind? Gibts schon Beispiele mit mehr als 12 Jahren Lebensdauer bzw mehr als zB 80.000km? Das sind ja Werte, die mit den Winstons durchaus erreichbar sind.
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
10.001
48
Hannover
www.litrade.de
Hasr du mal bei meinem Projekt geschaut, ob da eine Idee bei sein könnte?
 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
Danke @Sven Salbach !
Ich habe mir wirklich mal alle 8 Seiten davon durchgelesen. Viele gute Ideen und Angaben, aber es steht leider nirgends was zu den Themen Polverbinder und "was zwischen Zellenböden und Wärmeverteilplatte?". Am ehesten sieht man noch was im Post:
963229
@Sven Salbach : hast Du die Zellen wirklich wie im Bild einfach auf die "blanke" Aluplatte gestellt? Wie lange fährst Du jetzt schon so damit?

Wie haben andere das Thema "Zellen sollen gleichmäßig von unten durchgewärmt werden, aber Zellenböden sollen sich trotz Ruckelns nicht auf der Aluplatte kurzschließen" gelöst?

Bei den Polverbindern habe ich mir jetzt Material für eine eigene Konstruktion bestellt. Ich will im Prinzip sowas wie die Winston-Verbinder nachbauen. 3 Lagen Cu Blech je 0,5mm. Dann noch eine (Positiv und Negativ-Biege-)Form fürs einfache, gleichmäßige und wiederholgenaue Biegen. Wahrscheinlich 3D drucken. Wird noch etwas Aufwand (ich brauche 102 einzelne Bleche!), aber ich hoffe, dass er sich lohnt.

Jetzt nach der Lektüre des langen Threads kann ich nicht umhin, noch meine Kommentare zu einige Posts zu machen:


L.S.: "Schrumpfschläuche um Gewindestangen, sonst gibt's da noch Funken" ---> Das ist eine gute Idee! Mist, das hätte ich wirklich mal machen sollen. Aber jetzt nehme ich das nicht nochmal auseinander ...


Zürcher: "Ich denke wenn die Zellen anfangen sich zu blähen, entsteht der Pressdruck auch ohne vorherige Vorspannung" ---> sehe ich auch so. Meine Gewindestangen werden im Wesentlichen ihre Länge behalten, nur die Endplatten werden sich im Laufe der Zeit mehr wölben.


L.S.: "Gurt leiert mit der Zeit aus, muss also regelmäßig nachgespannt werden" ... ---> ja!
"Am Ende die außen wegstehenden Gewindestangen flach wegschneiden. So könnte man sich die Muttern an beiden Enden sparen, falls es vom Platz her knapp wird" ---> auch gut! Geht aber nur in Stahl und nicht in 5mm Alu.


auf den Bildern von @Gausi sehe ich neben einer guten Heizfolien-Lösung zwar keine lamellierten, wohl aber Verbinder mit 3 Radien. Die Isolation mag für eine stationäre Lösung ok sein, wäre mir für eine mobile Anwendung aber deutlich zu unsicher (zu starr).
Auch Kamikaze sagt "allerdings sehe ich bei deinem Setup keine Isolatorplatten zwischen den Zellen"


Kamikaze: "Also ich heize meine 24*100Ah EVE-Zellen aktuell mit ca. 50W" ---> Danke für die Zahl! Ich heize meine 3 Blocks seit "anbeginn" über 3x 20W, liege also leistungsmäßig sehr ähnlich. Im WInter muss ich bei einem "Kaltstart" mindestens 4 Stunden vorheizen, im Frühling reduziert sich das auf ca. 2h.


Kamikaze: "Ich schlage vor von 3 Gehäusen mit dem gleichen Grundfläche der Bleiakkus zu rechnen. So sollte das Ganze automatisch kompatibel zum Thrige-korb ... sein" ---> so bekäme man aber keine 210Ah 13s in den Thrige korb rein ;-)


Werni: "Beim Thrige-Korb sind die Längsaufnahmen rechts und links länger bebaubar als die Queraufnahme, bei der ist bei etwa 350mm Schluss" ---> yesss! Daher braucht es beim Thrige Korb eine andere (individuelle) Lösung, wenn man auch dort maximale Kapazität hineinbekommen möchte!


Sascha Meyer: "Thrige Korb: Ich hab 8er Zellenbloecke Muller 100Ah drin, 3x8 hinten und 1x8 zwischen den Fuessen, immer 2 100er parallel" --> ist bei mir ähnlich nur eben 9 + 8 + 9 hinten und kein Modul zwischen den Füßen. Die 100er Muller sind wahrscheinlich sehr ähnlich zu meinen no name "105"ern (ähnlich EVE).


L.S.: sinngemäß: 230Ah Zellen sind zu breit (lang) für Footprints wie beim F4, wo vorher 100Ah Blei verbaut waren. "Hier mal mit 8 Stück 105Ah-Zellen, die könnte man zu 4S2P schalten". ---> Gleiche Erkenntnis hatte ich ja im Prinzip auch, nur dass es bei mir eben sogar 9 Zellen in den Schächten links und rechts werden sollen


Sven Salbach: "Wenn man alternativ eine 1cm dicke Aluplatte verwenden würde, könnte man mit Gewindeeinsätzen, das Gegengewinde direkt in die Aluplatte bauen und somit die Höhe der Mutter sparen" ---> daher die Hülsenmuttern!


williblechklopfer: "Ich hab Bügel aus Flachstahl an den Korb geschraubt und presse darüber die Zellen im Korb" ---> Coole Idee, weil sie die Gewindestangen überflüssig macht! Ob darüber aber genügend Kraft auf die Bäuche ausgeübt wird? Außerdem müsste man dauernd nachspannen, weil bestimmt die Dämmung mit der Zeit nachgibt und "setzt".


HorstHansen: "Schlauchschellen als Meterware genommen" --> davon würde ich abraten! Die "Lösung" hatte ich auch früher schon einmal und sie war leider totaler Murks! Diese langen Schlauchschellen halten nur ein paar 10N, darüber biegen sie sich einfach auf bzw. die Schnecke rutscht über die verformten Gewinde-Stege. Das ist die Lösung mit dem Umreifungsband (weiter unten) deutlich besser, weil kräftiger und zuverlässiger.


Kamikaze: "Evtl gibt es ja eine Bauform, die genau das erlaubt, oder dem nahe kommt. Evtl 90Ah, oder 85Ah-Zellen?" --> die nächst kleinere gängige Bauform ist mMn die 72Ah Zelle. Es gibt natürlich immer mal wieder Sonderformate (habe zB neulich eine 80Ah Zelle bei batteryhookup gesehen, war leider nur noch 2x vorhanden :(


Sven Salbach: "Müssen die Abschlussplatten aus Alu wirklich 1cm dick sein? Hat das mal jemand am CAD Programm simuliert oder kann das?" --> habe ich nicht simuliert, stattdessen rein nach Gefühl und vorhandenem Platz 5mm Dicke gewählt. Wären die Zellen noch breiter gwesen wäre ich wahrscheinlich sogar auch noch auf 4mm runtergegangen, dann aber mit steiferem Alu (jetzt habe ich wahrscheinlich "Feldwaldwiesen" Al99,5)
"... und man spart sich ordentlich breite, da die Gewindestangen seitlich wegfallen" ---> ist bei den 105er Zellen im Thrige Korb ganz anders: dort hat man eher in der Breite Platz, in der Länge dagegen kaum.


Werni: "Optimal wäre meines Erachtens eine dünne Stahlplatte am Ende, auf der eine leicht gebogene Platte aus Federstahl liegt, die in Zellenmitte aufliegt und an den Enden gepannt wird. Ob das jetzt mit nem umlaufenden Band oder zwei Gewindestangen am Akku vorbei geschieht, ist unerheblich, aber dann liegt der Druck schön in Zellenmitte" ---> ja, das wäre genau richtig! Oder eine mittige Tellerfeder, die dann wiederum auf eine ovale Lastverteilplatte drückt ... aber trägt leider alles viel zu dick auf!


L.S.: "Evtl. könnte eine dünne Stahlplatte starrer werden, wenn man sie aus mehreren (noch) dünneren Stahlplatten zusammenlaminiert." ---> warum sollte das "Sandwich" dann starrer werden? Da E-Modul von 2K Epoxy ist doch niedriger als das von Stahl?! Oder irre ich mich? MMn baut man "Sandwiche" nur, um Gewicht zu sparen.


Schwarzwald_El: "... mit wieviel Tonnen wollt ihr eure Zellen eigentlich pressen? In der Regel reichen 300kg und das ist gar nicht mal so heftig." ---> Danke! Endlich mal jemand mit einer Zahl ;-) Bei meinen gefetteten M5 Gewindestangen und Hülsenmuttern habe ich schätzungsweise mit je 5Nm angezogen. Abzüglich Kopfreibung der Hülsenmuttern im entsprechend gesenkten Alu nennt mir Chat GPT eine Axialkraft von "3,5 bis 4,5 kN", also 350-450kg pro Gewindestange. Vielleicht waren es ja auch nicht ganz 5Nm, dann werden es wohl ca. 250kg pro Stange gewesen sein. Ich habe also insgesamt eine Kraft von wahrscheinlich einer Tonne auf "Kanten und Bauchmitte" gegeben, wegen "nur 5mm" vermutlich im Verhältnis 70:30, also mehr auf die Kanten,als in die Bauchmitte.
"Die Temperatur Sache wird m. M. auch oft übertrieben. Bis 0°C passiert gar nichts" ---> oh, das kenne und sehe ich anders! Man bekommt auch bei 5°C schon Zellen zum irreversiblen Platen! Sicherlich nicht bei 0.3C, aber spätestens bei 1C stimmt die Aussage mit den "bei 0°C passiert nichts" bestimmt nicht mehr. Das ist dann auch unabhängig von NMC oder LFP.
"Beim Entladen erwärmt sich der Akku von selbst" ---> das ist zwar richtig, aber "gut" ist es nicht. Der Strom fließt zuerst in Bereichen ("Kanälen"), in denen der Innenwiderstand gerade etwas niedriger als in anderen ist. Durch diese "Strombündelung" erhitzt sich der Bereich und der Innenwiderstand sinkt. Aber eben zunächst auch nur dort, wo der Strom eh schon floss. Die "Strombündelung" (ungleiche Bestromung der Flächen) ist ein sich selbst verstärkender Effekt, bis nach Wärmeleitung mit thermischer Trägheit auch nach und nach die restlichen Bereiche "durchgewärmt" werden und ebenfalls Stromanteile übernehmen. Die ungleiche Bestromung bedeutet Alterung. Vorheizen verbessert die Ausgangssituation.


Schwarzwald_El: "Und wo steht ..., das die Zellen nicht liegend verbaut werden dürfen?" ---> habe jetzt gerade keine Quelle dafür, aber es liegt wohl am Elektrolytüberschuss, der dann für den "oberen Bereich des Wickels" sehr gering ist oder gar gegen 0 geht. Und natürlich an der Lage des Wickels in der Zelle. Das Bild von Bleibatterien, wo die Säure über Plattenoberkante stehen muss, ist zwar nur bedingt als Gleichnis verwendbar, aber wenn der Wickel unten am Zellenboden "aufsteht und ansaug-offen ist", klappt es viel besser mit der Kapillarwirkung und der Elektrolyt kann viel einfacher bis obenhin aufsteigen. Zweite Begründung ist eine reine Sicherheitsbetrachtung: wenn die Überdrucköffnung zur Seite zeigt, ist die Wahrscheinlichkeit deutlich höher, dass beim Öffnen Elektrolyt austritt. Das bedeutet dann automatisch "Flusssäure-Kontaminierung" der näheren Umgebung. Passiert deutlich weniger wahrscheinlich, wenn die Öffnung nach oben zeigt. Meine 13 Jahre alten Winstons "riechen" jetzt bei jedem Laden und jedem auch nur sanften Erhitzen. D.h. es ist zumindest "zeitweise und geringfügig" eines der Ventile offen! Da bin ich doch deutlich beruhigter, wenn die Ventile wenigstens nach oben stehen! (Sorry Rick und L.S., ihr sagtet das danach auch schon so ähnlich)


Schwarzwald_El: "Das Elektrolyt ist nicht flüssig sondern trocken porös. Siehe Video Sorry nicht porös sondern Pastös." ---> ich weiß nicht, wer dieses Video gemacht hat, aber das stimmt so definitiv nicht! Ich habe selbst schon einige Pouchbag LFP Zellen im Labor "gebaut" und dabei natürlich auch mit Elektrolyt befüllt (vakuumiert und dabei überflüssigen Elektrolyt abgesaugt usw) und kann sagen, dass das definitiv flüssig ist! Der Elektrolyt ist organisch und beinhaltet LiPF6 als "Leitsalz". Das macht ihn aber nicht "pastös" oder gar "trocken"! Was Rick sagt stimmt: der Elektrolyt kann bei Dir im Fall der Fälle theoretisch einfach durch die Überdrucköffnung zur Seite auslaufen. Natürlich ist die Gefahr noch höher, wenn die Zelle dabei auch noch "auf der Bauchseite liegen" würde.


Kamikaze: "Andere Seite ist flach, da ich hier Einschlagmuttern ... verwendet habe. In einem Metallkonstrukt könnte man hier z.B. Einnietmuttern verwenden. Diese tragen auf der Außenseite <1mm auf." ---> genau! Oder eben Hülsenmuttern - die kann man je nach Senktiefe sogar auf 0 bringen.


Bjoe10: "Die Zwischenräume habe ich anschließend mit Gießharz ausgegossen" --> das ist natürlich seeehr cool! Wenn ich so ganz 120%ig sicher wäre, dass meine Zellen nach 13 Jahren noch 80% Restkapazität haben, würde ich das wohl auch machen. Da ich aber günstige Zellen gekauft habe, kann es passieren, dass ich die Module nach 5 Jahren nochmal auseinandernehmen muss. Dann ist das mit dem Ver- oder ausgießen leider nicht mehr so praktisch :(


Kamikaze: "Was spräche dagegen, die Zellen (+ Druckverteiler vorne und hinten) mit einem Umreifungsgerät zu spannen?" ---> Mit den Winstons habe ich das so gemacht (nicht mit PP, aber mit Nylonband)! Aber da die Zellen im Blechgehäuse (s.o.) "mindestens 300kg" dauerhaft auf den Bauch brauchen, scheidet die Methode wohl leider aus. In meinem Fall habe ich ja auch den Platz seitlich für Gewindestangen, von daher wäre die Umreifungsvariante nicht "Länge-sparender". Bei den Gewindestangen bin ich mir auch sicher, dass die sich nicht längen, beim Nylonband nicht. Werde ich aber anhand der Spannung (bzw dem "Ping" beim Schnipsen) sehen, wenn ich die Winston Packs nach 13 Jahren rausnehme ;-)
 

yossarian

Neues Mitglied
13.12.2024
31
Antworten aus meinem Fall.

Zur Batterieheizung verwende ich Silikon-Wärmematten. Diese sind mit doppelseitigem Klebeband direkt auf die Batterieböden geklebt.

Zur Kompression habe ich Metallbänder verwendet, die mit einer Schraube gespannt sind. Die Belastung erreicht wahrscheinlich keine 300 kg, insbesondere nicht an den Randzellen. Selbst wenn ich die Lebensdauer der Zellen von 4000 auf 2000 Zyklen reduziere, ist das immer noch mehr, als das Fahrzeug aushält. Mein Fahrzeug fährt durchschnittlich 0,2 Zyklen pro Tag.

Zur Isolierung habe ich 2 cm hartes, extrudiertes Polystyrol verwendet. Ich habe Platten gefunden, die 700 kPa standhalten, im Imkereibedarf (sie werden zum Bau von Bienenstöcken verwendet). Ich habe eine Kiste verklebt und die Zellen von oben eingeschoben. Der Boden hält dem Gewicht problemlos stand. Die 2 cm Isolierung ließen keinen Platz für die seitlichen Stangen.
 

Werni

Bekanntes Mitglied
19.02.2019
2.422
Heidenrod
Wie wäre es eigentlich mit einer dünnen blattfeder anstelle meiner alu plate?
Die gibt es auch mit biegung
Dann quillt der Akku nebendran, weil Druck nur in der Mitte ausgeübt wird. Ich würde eine grade Platte ausreichender Dicke nutzen und die Gewindestangen mit der Blattfeder auf diese wirken lassen. Das ergibt mMn die beste Druckverteilung. Wenn man federnden Stahl ohne Krümmung hat, kann man ja in der Mitte 0,5 oder 1 mm unterlegen, das ergibt den gleichen Effekt.

Gruß,

Werner
 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
Zur Batterieheizung verwende ich Silikon-Wärmematten. Diese sind mit doppelseitigem Klebeband direkt auf die Batterieböden geklebt.
Danke für den Tipp! Das ist wirklich eine Überlegung wert, weil dann wirklich GAR KEIN Metall mehr unter den Batteriezellen ist, nur noch Silikonmatte und drunter Styrodur bzw PUR-Schaum. Da braucht man dann "unten" keine Angst mehr wegen Kurzschluss zu haben und die Wärme ist trotzdem sofort unten an den Zellen. Du sprichst wahrscheinlich von diesen Teilen hier? Wie lange hast Du die schon drin? Würden die "13 Jahre, 80 Tkm mit 20% Kopfsteinpflaster" halten? Wenn ja, dann würde ich wahrscheinlich pro Modul (8 oder 9 Zellen) immer zwei Stück 150x150 Matten vorsehen/verkleben. Instinktiv dann auch immer so kleben, dass der Mattenrand jeweils mit den äußen Zellen abschließt, d.h. in der Mitte bliebe dann "absichtlich" eine ca. 35mm breite nicht beklebte Lücke. ODER ich rutsche mit den 150x150 Matten je 10mm von der Kante weg, dadurch hätte ich im 9er Modul unter der mittleren Zelle nur noch ca. 15mm Lücke. Mein Gedankengang ist, dass die Wärme tendentiell eh besser nach außen und nicht unbedingt in die Mitte sollte. Was meinst Du? Die über die Zellenlänge hinausgehende Mattenbreite würde ich nach oben umschlagen und mit geschäumter Dämmung überkleben, so dass sie von dort nicht mehr abgehen kann. Grundvoraussetzung bei dem Konstrukt ist halt Haltbarkeit+Zuverlässigkeit der (ALLER 6!) Matten.
Kannst Du die anfänglichen "3W/cm²" und die "0,4W/cm²" im Betrieb bestätigen? Bei 2 Stück 15cm x15cm Matten je Modul (2x 225cm²) kommt mir das mit 1350W (Start) und 180W im Betrieb (je Modul !!!) ganz schön viel vor! Da schmilzt doch doch die PUR-Schaum-Platte unter der Heizmatte weg?! Selbst wenn ich nur die kleinen 50x150 verwende (zwei je Modul und auch mit "Mittenabstand") hätte ich immer noch eine Startleistung von 450W und eine Betriebsleistung von 60W unter jedem Modul. Das ist immer noch 3x soviel, wie ich jetzt habe!
Sind da dann eigentlich superdünne Heizdrähte ins Silkon eingelassen? Reißen die nicht nach und nach durch, wenn da Batteriezellen drauf rappeln? Oder ist das ganze Elastomer leitfähig (kann ich mir bei 230V Netzspannung, die ja auch angeboten werden, eigtl nicht vorstellen)? Wie kontaktieren sie dann dieses leitfähige Elastomer so, dass es auch "dauerhaft" ist?

Nein, die zellen stehen auf den gleichen gfk platten die du auch an den Seiten siehst
hast Du da vll eine Quelle für wirklich große Platten, die "ohne zusammenbasteln" für die gesamte Bodenfläche von mindestens 160 x 350 (besser 175 x 369 und danach passend aufs exakte Maß zuschneiden) reichen? Ich finde halt immer nur Angebote als Trennwände für die üblichen Zellenabmessungen (da gibts keine, die 369 lang wären).
Wenn Du aber doch gestückelt hast, wie stellst Du sicher, dass sich nicht die eine Platte mit der Zeit unter die andere schiebt? Rückseitig "eine Lage händisch drüberlaminiert"? Wurde das dann nicht total uneben und eben kein guter Wärmeleiter mehr für die Heizplatte drunter?
Ich würde eine grade Platte ausreichender Dicke nutzen und die Gewindestangen mit der Blattfeder auf diese wirken lassen. Das ergibt mMn die beste Druckverteilung.
@Werni : das stimmt wohl! Aber könnte ich auch nur dann machen, wenn ich üppig mehr Platz hätte. Vielleicht ja mal für eine Stationärlösung, Solarakku oä ... Für das konkrete Projekt (26 105Ah Zellen als 13s2p im Thrigekorb) müssen die auf der ersten Seite abgebildeten 5mm Aluplatten + M5 Gewindestangen reichen.
 

yossarian

Neues Mitglied
13.12.2024
31
Ich habe 10cm x 5cm große Heizmatten installiert, sechs Stück pro Batteriebank mit je acht Zellen. Bei 15 W pro Matte ergibt das 90 W pro Batteriebank. Die verwendete Matte ist hier zu finden: https://pl.aliexpress.com/item/1005..._main.638.5aa7180266GsOE&gatewayAdapt=glo2pol

Sie laufen seit neun Monaten problemlos. Die Heizmatten sind an ein Thermostat angeschlossen – die Heizung schaltet sich ein, sobald das Batteriemanagementsystem (BMS) aktiv ist. Am häufigsten nutze ich sie, um das Fahrzeug über Nacht aufzuladen.

Im Winter, als die Batterien bei -15 °C Außentemperatur auf +5 °C gehalten wurden, verbrauchte die Heizung etwa 1 % der Batteriekapazität (80 Wh) pro Nacht.

Über die Haltbarkeit nach 80.000 km und 13 Jahren kann ich noch keine Aussage treffen.

Ich hatte keine Probleme mit Überhitzung. Das Heizpad ist direkt auf den Akku geklebt, und der Akku dient als guter Kühlkörper. Man kann auch mehrere Heizpads in Reihe schalten und so die Spannung an einem einzelnen Pad reduzieren. Dadurch wird die Wärmeentwicklung verringert.
 

yossarian

Neues Mitglied
13.12.2024
31
Ich habe 10cm x 5cm große Heizmatten installiert, sechs Stück pro Batteriebank mit je acht Zellen. Bei 15 W pro Matte ergibt das 90 W pro Batteriebank.

Sie laufen seit neun Monaten problemlos. Die Heizmatten sind an ein Thermostat angeschlossen – die Heizung schaltet sich ein, sobald das Batteriemanagementsystem (BMS) aktiv ist. Am häufigsten nutze ich sie, um das Fahrzeug über Nacht aufzuladen.

Im Winter, als die Batterien bei -15 °C Außentemperatur auf +5 °C gehalten wurden, verbrauchte die Heizung etwa 1 % der Batteriekapazität (80 Wh) pro Nacht.

Über die Haltbarkeit nach 80.000 km und 13 Jahren kann ich noch keine Aussage treffen.

Ich hatte keine Probleme mit Überhitzung. Das Heizpad ist direkt auf den Akku geklebt, und der Akku dient als guter Kühlkörper. Man kann auch mehrere Heizpads in Reihe schalten und so die Spannung an einem einzelnen Pad reduzieren. Dadurch wird die Wärmeentwicklung verringert.
 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
Ich habe 10cm x 5cm große Heizmatten installiert, sechs Stück pro Batteriebank mit je acht Zellen. Bei 15 W pro Matte ergibt das 90 W pro Batteriebank
Ich rechne mal: "15W je Matte" ergibt eine Flächenleistung von 15W/(10x5)cm² = 0,3W/cm². Das ist 25% weniger als diejenigen, die ich oben verlinkt hatte. Gefällt mir besser als meine. Hast Du mal einen Link für die von Dir gekauften Matten?

Ich rechne mal weiter "80Wh je Nacht" heißt ca. P = 80Wh/10h = 8W. Das ist DEUTLICH weniger, als Du selbst angibst ("90W je Batterienbank"; d.h. 270W insgesamt). Aber ok, der Thermostat "funkt dazwischen", deshalb kann man das nicht so rechnen.

Den Fühler für den Thermostat hast Du wo? Oben mittig an einem der Pole? Hast Du bei der hohen Leistung dann nicht Angst, dass es unten für lange Zeit sehr heiß wird, bis die Temperatur erst sehr viel später "oben angekommen ist"? Oder hast Du ZWEI Fühler? Bei meiner jetzigen Thermostatlösung mit Heizplatte unter den Winston-Zellen sorgt ein Fühler unten an der Aluplatte dafür, dass die Temperatur dort nicht über 45°C steigt. Der zweite sitzt oben und begrenzt auf 20°C. Im Winter erreiche ich mit 3x 20W nicht die 45°C Schwelle unten, so dass die Heizung solange an ist, "wie sie eben an ist". Da ich nur max 4h vorheize, komme ich auch oben meist nicht auf 20°C. Aber bei zB 5°C Starttemperatur (El "ausgekühlt") erreiche ich nach 4h oben meist um die 17-18°C.
Bei den Silikonmatten wüsste ich nicht recht, wo ich einen unteren Fühler anbringen sollte. Der untere ist eh schon stärker gefährdet als der obere, weil die Sensorleitung irgendwo durch die Isolierung und (zumindest bei mir so) noch an der gewinkelten Batteriehalterung vorbei geführt werden muss. Das klingt eigentlich machbar, trotzdem hatte ich da über die Jahre immer mal wieder Probleme und musste die Sensorleitung reparieren bzw erneuern. Wenn Du einen unteren Fühler hast, wo sitzt der, wie ist er befestigt und wie hast Du die Leitung verlegt?

Noch ne Frage: "über Nacht 80Wh ... 1%" deutet an, dass Du die 12V Variante drin hast, oder? (Ich brauche "vom vorhandenen System her" die 230V Variante) Welche Spannung liegt dann effektiv an einer Matte an? Betreibst Du die Matten (zB "über Nacht) an 4 Zellen (4s2p), d.h. an durchschnittlich 13,4V? Dann wäre die effektive Leistung ja sogar noch HÖHER als angegeben, also höher als 15W?! Hast Du mal direkt nach dem Einschalten der Heizung gemessen? Den Wert würde ich mir zusammen mit der Zellentemperatur notieren, um die Batterieheizung als Ganzes auch hin und wieder mal auf Ausfälle einzelner Matten prüfen zu können. (Trick habe ich von der "Glühkerzenprüfung" an alten 1,6er "Volks-Dieseln": 5s nach dem Einschalten (Vorglühen) zieht jede Glühkerze ca. 15A bei 12,4V Batteriespannung und 5°C Motortemperatur. Wenn das Zangen-Amperemeter nur 45A zeigte, war genau eine Glühkerze kaputt. Bei je 6 Matten an jedem Modul wird das natürlich schwieriger, zumal sich die Leistung ja offenbar schnell ändert). Hast Du die Matten-Anschlusskabel alle einzeln hochgeführt oder diese schon unten verbunden, so dass je Modul nur noch zwei Kabel hochkommen? An der "langen Seite" hochgeführt oder an der Stirnseite? Zwischen Zellenwand und Isolierung oder außen an der Isolierung? Hast Du davon vll Fotos gemacht?
 

yossarian

Neues Mitglied
13.12.2024
31
Ich habe drei Heizmatten in Reihe geschaltet. 36 V pro Gruppe ergeben 12 V pro Matte.

Ich habe nur Thermometer an den Batterien (seitlich, oben). Mein Thermostat ist auf 5 °C eingestellt. Ich nutze ihn, um die Batterien auch in Winternächten laden zu können. Bei Minusgraden können meine Batterien nicht geladen werden.

Ich habe den Widerstand der gesamten Heizmattenanordnung (3S6P) gemessen, und er entspricht dem erwarteten Wert. Alle Matten funktionieren also. Den Stromverbrauch habe ich nicht gemessen.

80 Wh pro Nacht geben Auskunft über den Wärmeverlust durch 2 cm XPS, nicht über den Stromverbrauch der Matten.

Die Kabel der Heizmatten verlaufen seitlich unter der Isolierung. Sie sind oben am Gehäuse angeschlossen. Ich habe einige Fotos vom Zusammenbau gefunden, aber die Qualität ist schlecht.

Der Link zu den verwendeten Matten hat dazu geführt, dass meine Nachricht in der Moderation warten musste. Ich schicke Ihnen eine private Nachricht.

 

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Christian s

Bekanntes Mitglied
28.10.2006
3.496
weiß nicht ob du es erwogen hast ? man kann natürlich die Isolierung nach Unten zwischen den Rahmenteilen des akku korbs dicker machen,weiß nicht obs viel nutzt jedenfalls ist da Platz an den ich anfangs nicht gedacht habe aber habs dann umgesetzt

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laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
@yossarian : hab vielen Dank für Erläuterung und Fotos! Ich beobachte und analysiere mal:
- Du verwendest (mindestens an einem der Module) eine "Endlos-Schraubschelle". Das will ich nicht machen (hatte ich weiter oben geschrieben; erscheint mir nicht zuverlässig weil hält nach eigener Erfahrung kaum eine einmal eingestellte Kraft). Daher nutzte ich die Gewindestangen und Endplatten. ABer klar, das geht zu Lasten der Isolierung.
- beim mittleren und rechten Modul im Bild nutzt Du "Umreifungsband" aus Metall, oder? Jedenfalls sieht es dort, anders als beim linken Modul, nicht nach Schlauchschelle aus. Oder täuscht das?
- Du nutzt auch zwischen "Potenzialgleichen" Batteriezellen eine dünne GFK Isolierplatte. Warum? Wenn die aneinander reiben, passiert doch nichts? Die DÜRFEN doch zusammen kommen?!
- An den Stirnseiten nutzt Du dagegen keine GFK Platten und verlässt Dich auf die umlaufende Isolation unter dem metallenen Umreifungsband bzw der Schlauchschelle. Was für ein rotes Material ist das?
- Die "Grifflösung" mit dem Panzertape finde ich super! Das werde ich wohl übernnehmen!
- Du hast zwei verschiedene Arten/Sorten von Polverbindern, gerade/starre und gebogene ("3-fach Radius"). Hättest Du die auch alle als gebogene bekommen können? Das ist ja genau der Punkt den ich oben ansprach und wo ich mangels gutem mitgeliefertem Material nun eine eigene Lösung (Eigenbau von 34 Polbrücken aus 102 einzelnen Kupferblechen). wenn ich gebogene bekommen hätte, dann hätte ich die wahrscheinlich verwendet. Auch dann, wenn sie nicht lamelliert sind (nicht aus mehreren Einzelblechen bestehen). Oder hast Du Dir die gebogenen Verbinder selbst gebaut? Wenn ja, welches Material?
- Hast Du vor dem Anziehen der Muttern ein Fett o.ä. auf Pol-Auflageflächen, Verbinder und Muttern geschmiert?
- ok, Du führst alle Anschlüsse von allen Silikon-Heizmatten zunächst "in" der Isolierung nach oben. Das hätte ich wohl auch so gemacht. Andersrum (bei Außenverlegung) laufen sie Gefahr, irgendwo an Metallteilen zu scheuern, außerdem gäbe es dann unten (im "kritischen Bereich") zusätzliche Stellen, wo Spritzwasser eintreten kann.
- die vielen Matten mit ihren einzeln nach oben herausgeführten Anschlüssen ergeben zwangsläufig ein heftiges "Kabelmeer". Aber ja, dann kann man sie besser einzeln prüfen. Ist halt ein Kompromiss an der Stelle. Ich hätt's auch so gemacht.
- unterstens Bild: wie bekommst Du Deine Blöcke/Module letztlich gehalten bzw befestigt? Mit Spanngurt 1x rum um Modul und Metall-Halterung? So habe ich dass bisher gemacht, bin aber nicht zufrieden, weil insbesondere der mittlere Akku so noch stark "hüpft". Diesmal möchte ich das Gewackele gern raus und alles wirklich fest haben.
- auch unterstes Bild: Du hast weiße Gehäuse an den Modulen befestigt; sind das so genannte "CSC", also Komponenten Deines BMS? Oder sind darin die Thermostat-Regler? Hast Du keine Probleme mit dort gegenschlagendem Thrige Motor? Meiner würde gegen alle drei kommen: rechts würde das Lüfterrad "gegenfräsen", links die Riemenabdeckung und oben der Motor (Stator) selbst. Die auch ca. 2cm dicke PUR (XPS) Isolierung zu den Winston Zellen ist dort bei mir regelrecht eingedrückt von den zahlreichen "Treffern", die man im Laufe der Zeit so auf Straßen "sammelt". Kann auch sein, dass genau dort auch noch was hinten vom Thrige Motor absteht und die Isolierung regelrecht einkerbt; ich habe das gerade nicht bildlich in Erinnerung. Sehe ich erst, wenn ich's dann öffne (wahrscheinlich dann, wenn die Polverbinder fertig gebaut sind)
- auf den Silikon-Heizmatten sind für den Kabelanschluss zwangsläufig so dicke "Gnubbel" (Knubbel?) dran. Wahrscheinlich Kabel dort angelötet oder angecrimpt/geschweißt/genietet or whatever. Danach mit 2K Epoxy oder Silikon verschlossen/abgedichtet. DIese Gnubbel sind bestimmt noch einmal 1-2mm dicker, als die Kabel eh schon sind. Drücken sich Kabel und Gnubbel der Heizmatten unten vom Eigengewicht der Zellen in Dein XPS ein? Oder hast Du erst "Standprobe" gemacht und anhand der ersten sichtbaren Abdrücke mit dem Messer zusätzlich das XPS ausgekratzt, damit die Gewichtskraft der Zellen sich nicht so auf diese "Gnubbel" konzentriert?

 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
auch Dir vielen Dank @Christian s ! Ja, so will ich das auch machen. Wahrscheinlich aber zuerst die schon "vorisolierten" Module von oben vorsichtig in die "Schächte" bis unten führen und danach dann von außen (zum Motor und zur Achse weisende Seiten- und Stirnflächen) durch Ankleben zusätzlicher Teile "nachisolieren". Mir schwebt dabei auch vor, die Styrodurplatten so "auszunehmen", dass sie letztlich gut an der schon vorhanden Modulisolierung anschließen. Die Module dürfen dann natürlich nicht mehr "rappeln", sondern müssen schön fest sein. So jedenfalls die Überlegung, ob's dann auch so ausführbar ist, weiß ich nicht ...
Unten habe ich eine Motorraumabdeckung in Form von 3mm leichter Doppelstegplatte drin (aus dem Werbebereich; wird wohl auch von Baumärkten und so für Produktausweisung benutzt). Wenn zwischen dieser Platte und der Modulisloierung noch Luft ist, dann würde ich die Bereiche natürlich auch ausfüllen. Ich kann mich aber nicht erinnern, dass das der Fall ist. Es war eher so, dass die PUR-Schaum (XPS)-Isolierplatte unter den Winston Zellen sich über die Jahre und Schlaglöcher allmählich in Richtung Doppelstegplatte bewegt hat, so dass sich letztere nun unter jedem Batterieblock ordentlich nach unten wölbt. Das will ich diesmal verhindern bzw verbessern, indem unter die XPS Platte erst einmal eine Aluplatte reinkommt. Ich erhoffe mir davon, dass die Metallkanten sich nicht mehr so einfach in die Isolierung einarbeiten können. Wie gesagt, wenn da unter den Trägern bzw den Aluplatten noch ein zwei cm Platz sind, dann fülle ich diese auch mit Isolation aus. Aber die hat dann natürlich keinen direkten Kontakt zur unteren Isoplatte der Batteriemodule, weil da noch 1x Alu dazwischen ist. Außerdem muss gerade dort auch irgendwo das Wasser abfließen können, dass da trotzdem noch hin und wieder reinkommt. Deshalb würde ich da wohl zumindest nicht auf die stählernen Winkelbleche kleben. Eher vielleicht noch von unten an die Aluplatten (Stahlblechdicke an den Rändern entsprechend ausgenommen)

Der Korb ist eh noch "das große Rätsel", denn schon beim Einbau der Winston Zellen war er wegen leider abgebrochener (vom Betrieb abgelehnter) Verzinkung ein Problemfall. Dadurch, dass er wohl schonmal in einem Säure oder Laugebad war, aber dann nicht verzinkt wurde, bekam ich ihn damals extrem rostig zurück. Ich versuchte alle möglichen Mittelchen und Methoden, eine vernünftige Vorbereitung, Grundierung und Lackierung aufzubringen, musste aber einsehen, dass alles nichts half, denn es kamen immer wieder Rostblasen "hoch". Zuletzt schmierte ich "Mike Sanders" Fett, das eigentlich zum Verspritzen in Hohlräume in erwärmtem Zustand gedacht ist, dick auf alle Flächen, an die ich rankam. Ich weiß daher nicht, was mich jetzt erwartet ... ausbauen kann und will ich den Rahmen aber nicht.
 

yossarian

Neues Mitglied
13.12.2024
31
Betreff: Klemme. Ich verwende eine solche Klemme für alle Module:



Ich stimme zu, die Klemmung entspricht nicht den Spezifikationen. Ich habe mich für eine gute Isolierung entschieden und dafür die Klemmung vernachlässigt.

Betreff: Isolierplatten zwischen gleichen Zellen: Sie haben Recht, ich habe es nur nicht bemerkt.

Betreff: Rotes Material an den Zellenenden: Das ist speziell angefertigtes, 3D-gedrucktes TPU-Material. Ich hatte Bedenken, dass die Platte brechen könnte.

Betreff: Gerade und gebogene Steckverbinder: Ich habe beim Kauf pro Zelle einen Steckverbinder erhalten. Ich hätte mehr gebraucht, war aber zu geizig, die vorhandenen zu ersetzen. Vielleicht hätte ich das tun sollen. Außerdem führt in der 2P12S-Konfiguration, wie hier, der mittlere Steckverbinder die doppelte Stromstärke wie die seitlichen.

Betreff: Fett an den Anschlusskontakten: Ich habe Vaseline verwendet, das ist üblich bei elektrischen Verbindungen.

Betreff: Eindringendes Spritzwasser: Meine Isolierboxen sind verklebt, die einzige Öffnung befindet sich also oben.

Betreff: Kabelmeer: Ja, es ist ein Kabelmeer :(

Betreff: Wie halte ich die Module?: Schwerkraft und Reibung, das Isoliermaterial sitzt sehr fest. Ich habe noch keine gute Lösung mit Gurten gefunden.

Betreff: Weiße Kästchen an den Modulen: Das sind Anschlussdosen mit WAGO-Steckern. Das BMS und der Thermostat befinden sich vollständig unter dem Sitz. Das dicke Kabel auf dem Foto ist ein 25-adriges Kabel für die Balancer-Anschlüsse.

Betreff: Stößt der Motor an die weißen Kästchen?: Ja. Die weißen Kästchen wurden oben auf die Batterien verlegt. Das Foto ist älter.

Betreff: Unebenheiten in den Heizmatten: Ich war nachlässig und habe sie ignoriert. Mal sehen, ob sich das als Fehler erweist.

(Nachricht automatisch übersetzt, Entschuldigung für eventuelle Sprachfehler.)
 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.287
Danke Dir! Und nein, die Übersetzung ist gut! Ich habe alles verstanden! Statt Vaseline verwende ich Silikonfett ("Hahnfett"), aber Vaseline geht sicher auch. Hauptsache es kommt keine Feuchtigkeit mehr in den Bereich, wo Metall 1 an Metall 2 anliegt.
Eine gute Lösung für die Befestigung der Module habe ich auch noch nicht. Vielleicht verwende ich ja diesmal auch dafür "Umreifungsband" aus Nylon (Polyamid). Damit hatte ich damals die Winston Zellen gebündelt und wenn das Band jetzt nach 13 Jahren noch Spannung hat, versuche ich es wohl auch mal als Modulbefestigung (um alle Metallteile und Isolation herum). Mit Kantenschutz natürlich. Wenn oben noch 5mm Platz ist kann ja dort noch eine Gummi-Schaumplatte als Keil runtergesteckt werden, dann bleibt es dauerhaft auf Spannung, auch wenn sich die XPS Platten unten etwas setzen/einarbeiten.
Die XPS Platten unten komplett dicht zu verkleben (sozusagen einen wasserdichten Trog zu bauen) finde ich gut! Obwohl ich instinktiv in alle 4 Ecken trotzdem noch 2mm Löcher stechen/bohren würde, damit Wasser abfließen kann, wenn wirklich mal von oben welches reinkommt.
 

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