Gemeinschaftsprojekt LiFePo4 Flachzellen Batterieboxen (gepresst, beheizbar)

[Sven Salbach]

ICh hätte noch ein Loch weiter nehmen sollen, war so ziemlich am Anschlag, war nur ein schneller test, bevorich mir lange Gedanken um die perfekte Verschraubung mache
Auf dem Foto siehst du ja die Seiten, die müssen nicht gepresst werden, nur die Stirnflächen.
An den Seiten kann darf oder soll ruhig etwas Luft sein, da liegt es ja an der Iso Platte nur an.
Und an den Kanten ist es nur begrenzt schlimm, da kommt ja noch eine 1cm Aluplatte an jede Stirnseite hin zur Lastverteilung.
Die Frage ist, muss es wirklich 1cm sein?
Um es noch flacher zu bekommen überlege ich 3mm Carbonplatte zu verwenden mit Aluleisten an den Kanten..hmm

 

[Werni]

Mit einem Band wirste immer nur hauptsächlich die Ecken pressen.

Die Kraft wird aber in der Zellmitte gebraucht, da ist die Aluplatte auch nur ein Kompromiss, weil Alu zu weich ist, daher auch die Dicke.

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.

Gruß,

Werner

 

[L.S.]

eine leicht gebogene Platte aus Federstahl

Gute Idee, da kann man dann gleich die alten Einzelblatt-Federn vom EL verwerten

Bei Sachen wie diesen macht "Gewichtsreduktion" bei der Materialwahl wirklich kaum Sinn, gehärteter Stahl wird da in Punkto Funktion und (für gleich gute Funktionsweise nötiges) Gewicht stets überlegen sein.

 

[Sven Salbach]

aber 1cm Stahl wäre dann doch schon arg zu heftig

5mm?

Was haltet ihr hiervon
Länge 220x breite 180x Dicke 10

 

[L.S.]

Schaut vielversprechend aus, aber 10mm auf jeder Seite, das wären schon 20mm insgesamt. Bei unseren Platzproblemen wären die Kühlkörper woanders am EL vielleicht besser aufgehoben?

Spontaner Gedanke: Evtl. könnte eine dünne Stahlplatte starrer werden, wenn man sie aus mehreren (noch) dünneren Stahlplatten zusammenlaminiert. Bleibt bloß die Frage nach dem Klebstoff...?

 

[Werni]

Aus der Hüfte geschossen würde ich da mal UHU Endfest als Klebstoff versuchen.

An die alten Blattfedern hatte ich auch gedacht...

Gruß,

Werner

 

[Schwarzwald_El]

Damit bekäme man 16kWh in ein 48V-EL für unter 1.000€. *träum*

16st 280Ah-Zellen ist möglich 8 im Laderaum und 8 auf der Abdeckung vom Motor
Funktioniert sehr gut und entgegen einigen unkenrufen ist die Motor Abdeckung noch zu öffnen.

 

[Schwarzwald_El]

16x 280Ah
Allerdings habe ich noch eine Frage, mit wieviel Tonnen wollt ihr eure Zellen eigentlich pressen?
In der Regel reichen 300kg und das ist gar nicht mal so heftig.
Das kann ja mal jemand ausrechnen.
Desweiteren ist das verpressen wichtig in der ersten Zeit bis die Zelle ausgegast ist und das geschieht bei den ersten Ladevorgängen danach ist das freie Gas entwichen.
Blähen sich dir Zellen später aus so sind das Anzeichen das die Zelle schon geschädigt ist.
Die Temperatur Sache wird m. M. auch oft übertrieben.
Bis 0°C passiert gar nichts und darunter kommt so oft gar nicht vor.
Beim Entladen erwärmt sich der Akku von selbst natürlich ist dann der Wirkungsgrad ettwas schlechter.
Also wenn Heizung dann nur im Bereich wenn wirklich bei sehr kalten Temperaturen geparkt oder geladen werden muss.
Steht das el in einer Garage finde ich nicht das es unbedingt sein muss

Just my 2 cent

 

[Sven Salbach]

Fakt ist meine und die von anderen, verlieren anch 2 jahren erheblich an Kapazität, an die Ausgasetherorie kenne ich, glaube ich aber nicht.
Meine Zellen sind übrigens nicht sichtbar gebläht.
Wenn es so einfach wäre, könnte man sich die Einspannerei schenken.
Dann würde ich die einzeln einspannen, 2 mal laden und dann erst verbauen, macht irgendwie keinen Sinn,oder?
Und im Werk wurden die ja auch bereits geladen.
Die Frage ist, warum verlieren die blauen Flachzellen nach so kurzer Zeit so radikal an Kapazität.

Des weiteren geht es nicht um die wahnsinnig Höhe des Drucks, sondern um den Platzbedarf.
Und Spannbänder, also diese z.B. organgfarbenen zur Ladungssicherung sind die einfach viel zu groß

All diese Probleme kenne ich von den alten Thunder Sky Winston, Calb usw gerippten Zellen nicht.

Dazu muss ich sagen, das meine Zellen Testzellen sind, aus gemischten Quellen, also diese berüchtigten Chinesisches "GRADE A" Zellen, also die vermutlich schon 2 oder mehr Jahre in China in Bussen eingesetzt waren und dann hier billig verkauft werden.
da ich damals überlegt hatte die in meinen Webshop aufzunehmen, NACHDEM ich die ausgiebig getestet habe, stand heute, hätte ich die nicht verkauft, da nicht klar ist, warum die so stark abbauen.
Die andere Möglichkeit wäre Rundzellen zu verbauen

@

Schwarzwald_El Auf deinem Foto sehe ich die Zellen seitlich liegend. Das ist prinzipiell möglich aber nicht empfehelenswert, kann aber bei dieser Abmessung der Zellen funktionieren(Lebenserwarung)​

Wie viele Zellen hast du verbaut? 32?
Was hast du denn dann noch im Motorraum? So wäre der Schwerpunkt ja extrem ungünstig. Da hätte ich Todesängste
Dann solltest du unbedingt das Heck verstärken, das trägt das auf Dauer nicht, der Stauraum ist nur für leichte Lasten geeignet

 

[Schwarzwald_El]

@

Schwarzwald_El Auf deinem Foto sehe ich die Zellen seitlich liegend. Das ist prinzipiell möglich aber nicht empfehelenswert, kann aber bei dieser Abmessung der Zellen funktionieren(Lebenserwarung)​

Wie viele Zellen hast du verbaut? 32?
Was hast du denn dann noch im Motorraum? So wäre der Schwerpunkt ja extrem ungünstig. Da hätte ich Todesängste
Dann solltest du unbedingt das Heck verstärken, das trägt das auf Dauer nicht, der Stauraum ist nur für leichte Lasten geeignet

@Sven Salbach
Es steht dort, ich habe 16!!@ Zellen von Lifepo.shop.de verbaut.
Und wo steht, wer sagt, das die Zellen nicht liegend verbaut werden dürfen? (Nachweis und Begründung)
Die einzigen einbaulagen die nicht zu empfehlen sind ist kopfüber oder aufeinander gestapelt.

DER SCHWERPUNKT ?
Sorry da muss ich lachen
Extrem ungünstig, Todesängste.???
Dann solltest du kein City el fahren und am besten auch kein fahrrad usw.
Du kennst mein Fahrzeug und mich nicht
Mein Sohn und ich fahren nun schon einige Jahre,
Der nette Mann vom TÜV ist begeistert von der Probefahrt und zufrieden mit dem Fz.
Und dann erkennst Du auf einem Foto einen extrem ungünstigen Schwerpunkt?
Schreibst von Todesangst?


Der Einbau hat sich so bewährt und ich war letztes Jahr damit in DK. Und fahre täglich damit. Die Zellen sind ohne drift und von bester Kapazität.

Meine Informationen stammen aus dem Datenblatt der Zellen und es gibt auch wissenschaftliche infos dazu in Youtube evtl. verlinke ich es noch. wenn ich lust habe.

Teil 2

Außerdem sei noch angefügt es gibt für alles immer mehr als eine Lösung.
Und individuelle Ansätze führen zu Fortschritt.

Aber jeder wie er möchte ich gehe gerne andere, meine, Wege und teile meine Erfahrungen mache Fehler und lerne daraus.
Ich probiere. teste erfinde neu und das ist das was oft fehlt.

Und wie immer:
Das ist nur meine Meinung und meine Erfahrungen und Recherchen die ich teile. Jeder darf andere Meinungen haben und damit glücklich sein.

Andy

 

[Kamikaze]

Und wo steht, wer sagt, das die Zellen nicht liegend verbaut werden dürfen? (Nachweis und Begründung)

Meine Begründung: Das Sicherheitsventil ist auf der Oberseite der Zellen (zwischen den Kontakten).
Ist das "untergetaucht" - also steht dort direkt das flüssige Elektrolyt an - ist das Im Falle eines "Abblasens" eben kein Gas, das da entweicht, sondern brennbare Flüssigkeit.
Das kann das Schadensbild stark negativ beeinflussen.
CALB hat das auch in seinem Datenblatt ganz klar so spezifiziert.
EVE lässt sich dazu nicht aus, wobei bei den Testprotokollen immer nur in aufrechter Lage getestet wird.
Ich vermute: Würden die Zellen auch andere Einbaulagen problemlos mitmachen, wäre das ein Verkaufsargument und würde nicht "totgeschwiegen", sondern aktiv kundgetan - so, wie das z.B. bei fast allen Rundzellen im Datenblatt steht.

 

[L.S.]

16x 280Ah

Was Du da gebaut hast ist definitiv cool, vor allem die Reichweite wird damit ja vermutlich "gefühlt unendlich" sein.
Was wir hier verfolgen ist aber (wenn ich das richtig verstanden habe?) eine Art OEM-like Retrofit, also etwas, das nicht zwingend den letzten km Reichweite herausquetscht, sondern ein System, das sich mit Plug&Play (mehr oder weniger) nahtlos in das EL einfügt, so dass der Kofferraum noch nutzbar ist. Ich nehme mir mal heraus, zu vermuten, dass das Standard-Nutzungsprofil eines ELs (Arbeitsweg und Besorgungen) ja sowieso nicht die Langstrecke ist, sondern nu Strecken bis allerhöchstens ca. 100-120km am Tag.

Bei der Diskussion um die Verpressung geht es nicht nur um die Kraft mit der verpresst wird, es geht auch darum dass die Verpressung gleichmäßig auf die Zelle wirkt und auch nach vielen tkm hoppliger Fahrt noch hält. Jede Art von Spanngurten oder Klebebändern greifen nur an der Kante an und längen sich zudem mit der Zeit.
Gerade eben weil wir da ja nicht tonnenweise Flächenpressung draufgeben wollen, sollte außerdem die Verpressung kontrolliert passieren (z.B. über Drehmoment an Gewindestangen).

 

[Schwarzwald_El]

Meine Begründung: Das Sicherheitsventil ist auf der Oberseite der Zellen (zwischen den Kontakten).
Ist das "untergetaucht" - also steht dort direkt das flüssige Elektrolyt an - ist das Im Falle eines "Abblasens" eben kein Gas, das da entweicht, sondern brennbare Flüssigkeit.
Das kann das Schadensbild stark negativ beeinflussen.
CALB hat das auch in seinem Datenblatt ganz klar so spezifiziert.

Das Elektrolyt ist nicht flüssig sondern trocken porös. Siehe Video
Sorry nicht porös sondern Pastös.
Aber auch nicht wirklich flüssig wie Wasser.

 

[Kamikaze]

Das Elektrolyt ist nicht flüssig sondern trocken porös. Siehe Video

Also meine Zellen vom EL und der Hausbatterie "schwappen" leise, wenn ich die schüttle.
Bei Tests mit der Feuerwehr konnte ich auch bei Durchdringungsversuchen sehen, dass da Flüssigkeit ausläuft.
Diese Flüssigkeit war übrigens auch das einzige an LFP-Zellen, das zu einer selbst erhaltenden Flammenbildung fähig war, ehe das Aluminium angefangen hat zu brennen.

Evtl hat sich diesbezüglich aber auch technisch was getan - die Versuche bei der Feuerwehr sind nun ca. 4 Jahre her.

 

[L.S.]

Das Elektrolyt ist nicht flüssig sondern trocken porös. Siehe Video

Könnte es evtl. sein dass Du Elektroden mit Elektrolyt verwechselt hast?

Mein letzter Stand ist Folgender:
Die Elektrolytflüssigkeit befindet sich natürlich nicht frei fließend im Zellgehäuse sondern ist durch die Kapillarwirkung in den gewickelten Elektroden-und Separatorschichten aufgesaugt, so dass die Zellen theoretisch auch im Liegen funktionieren können. Allerdings kann sich das Elektrolyt natürlich durch die Ausdehnung und Kontraktion der Schichten während der Lade- und Entladezyklen an den Enden herausdrücken und unten absetzen. Das ist in aufrechtem Zustand kein Problem, weil das Elektrolyt dann später wieder durch die Kapillarwirkung aufgesaugt werden kann.
Wenn die Zelle jedoch seitlich liegt, kann die Kapillarwirkung das ausgelaufene Elektrolyt nur noch "quer" bewegen (also in Richtung der Wickelachse) und nicht mehr ans obere Ende der Zelle befördern. Es herrscht dann also im schlimmsten Fall am oberen Ende vollflächig Elektrolytmangel, was im Betrieb zu einer geringeren Lebensdauer der Zelle bzw. schlicht weniger Kapazität führen kann.
Das hat natürlich auch Auswirkungen auf die Verpressung, weil dann die Gasbläschen die in den ersten paar Ladezyklen entstehen nicht herausgedrückt werden sondern (wenn überhaupt) innerhalb der jeweiligen Wickelschicht nach oben steigen, also sich vollflächig an einer der Elektroden-Kontaktflächen ansammeln.
Dadurch wird also zum Einen der Effekt einer mangelnden Verpressung noch verstärkt, zum Anderen wäre jedoch eine Verpressung in dieser Position möglicherweise das größere Übel, weil sie die Gasbläschen alle an eine Stelle (das neue "oben") befördert und somit einen Bereich der Zelle komplett funktionslos macht.

Dass da so viel Elektrolytflüssigkeit herausgedrückt wird, dass die bis zu dem Sicherheitsventil steht bezweifle ich aber (bei einem Feuerwehr-Durchdringungsversuch vielleicht). Im Normalbetrieb höchstens vielleicht auf der großen Seitenfläche liegend und nach vielen Jahren im Betrieb. Wenn aber bereits so viel Elektrolyt unbrauchbar außen schwimmt, würde die Zelle eh schon kaum mehr Leistung bringen.

Bin auf alle Fälle gespannt auf deine Langzeit-Erfahrungen. Wie lange hast Du die LF280K denn schon so in Betrieb? Hast Du die Zellen vor dem Einbau in aufrechtem, verpressten Zustand einige Male zykliert?

 

[Schwarzwald_El]

Zurück zum Thema
Ich halte mich jetzt raus

 

[Sven Salbach]

Nur noch kur, ja es geht um das Ventil(was bei den Flachzellen ja sowiso nur ein 1x auslösendes ist, bei den anderen aber mehrfach, da treten dann noch ganz andere Probleme auf.)
und dem bereits erwähnten Kapilareffekt, weshalb ich meinte, bei diesen Zellen geht es gerade noch, da die nicht so breit sind, je breiter die sind, desto mehr Probleme gibt es auch lange Zeit, da die Folien austrocknen.
Das ist alles egal, wenn die maximale Lebensdauer nicht entscheidend ist, aber gerade im mobilen Bereich mit Wärme/Kältestress, vollen Zyklen zwischendurch etc pp, sollte man alle Parameter optimieren, da die Angaben von z.B. 2000 Zyklen nur gelten, wenn ALLE Parameter im optimalen Bereich sind, sonst rutscht man schnell auf 500Zyklen ab z.B:

Was du jetzt noch im Batterieraum hast, weiß ich jetzt aber immer noch nicht. ist der fast leer?
Ich will dich ja nicht verärgern nur vor Schaden bewahren, damit deine Zellen auch wirklich gesund alt werden.
Der hohe Schwerpunkt ist ja auch nicht TÜV relevant, aber ich selber hätte dabei halt kein gutes Gefühl, bei stark wechselndem Seitenwind z.B:

 

[Sven Salbach]

@Schwarzwald_El​

Schau mal hier, da wird genau meine Befürchtung erwähnt
Das Video startet an der wichtigen Stelle

 

[Sven Salbach]

Ich komme immer noch nicht ganz weg von meiner Keillösung, da es am platzsparendsten wäre...
Meint ihr, man könnte Batterieboxen Drucken, für 4 oder 5 in Reihe, ausreichend dick, in der die Zellen komplett reinpassen, also eine oben offene Box mit ein wenig Luft und dann einfach zwei Keile ausdrucken und die dann mittig in die Box pressen, so das die Zellen den nötigen Druck erhalten?
Kennt sich jemand mit CAD so gut aus, das man es damit berechnen könnte, wie viel Druck ausgeübt wird bzw ob die Box ausreichend stabil ist, das diese nicht reißt oder sich dehnt im laufe der Jahre?
Man könnte ggfls. auch neue Keile nach 3 Jahren einpressen z.B.
Im isolierten Batteriekorb sollte es ja nie so übermässig warm werden, das z.B PLA oder PETG sich verform, man könnte ja aber auch Nylon oder Carbon Filament nutzen.
Platzsparender, sauberer aufgeräumter und leichter geht es nicht

 

[Sascha Meyer]

Hi Sven,
mit CAD-Software kannst du keine Berechnungen ausfuehren. Da gehts rein nur um die graphische Umsetzung.
Eine Verformung hast PLA und PETG hast du trotzdem, wenn selbiges unter Druck steht. Alles eine Frage der Zeit.

Viele Gruesse aus dem Saarland, Sascha