Zellverbinder - Materialauswahl und Bimetallkorrosion


106e

Mitglied
02.07.2015
59
Hallo, ich möchte ein paar 20Ah Zellen verbinden und zerbreche mir gerade etwas den Kopf, was da als Verbinder sinnvoll und kostengünstig ist, ohne das es in absehbarer Zeit zu Problemen kommt.

Die Anschlüsse sind aus Messing C2680, sehr ähnlich CuZn33, als Bezeichnung habe ich auch Halbtombak gefunden. Im Gehäuse ist eine Mutter, sehr wahrscheinlich Edelstahl. Anfangs dachte ich an Kupfer mit einer Vernickelung von 10 Mikrometer und Edelstahlschrauben M3.

Das sollte so sicherlich funktionieren ist aber sehr teuer und womöglich die teuerste Variante. Weiters gibts noch Aluminium vernickeln, nur Kupfer und nur Alu. Ich habe mir das Thema Bimetallkorrosion aka Kontaktkorrosion mal angeschaut, Kupfer mit Aluminium verträgt sich anscheinend nicht gut unter gewissen Umständen. Ich hatte mal ein paar Winston und habe mir da extra CU/Alu Scheiben besorgt jedoch habe ich nie Erfahrung sammeln können.

Nun, ich konnte zu Messing nur sehr wenig finden. mit 35% Zink gehört das Messing noch zur Alpha-Variante (alpha-Mischkristall) und ist korrosionsbeständiger als höherlegierte Messinge, wobei unter 20% Zink anscheinend gar keine Korrosion in Form von "Entzinkung" und Zinkfraß auftritt.

Weiters habe ich gelesen, dass auch die Verhältnisse der Flächen eine Rolle spielen, wobei bei dieser Zelle und in diesem Fall die Zellanschlüsse komplett bedeckt sind und somit das Problem sehr gering sein sollte.

Ich bin ein paar Tage am überlegen und jetzt bin ich am Punkt angelangt, dass ich einen reinen Aluverbinder anvisiere, weil diese Lösung für mich quasi gratis ist und ich hab mir das schöngeredet mit:

+Ich nehme ein 4mm Blech, da gibt es definitiv geringe Verbinderwiderstände, vgl. mit 2,5mm Kupfer. Stegbreite ist 7mm, sind ca. 28qmm Alu, selbst ber der Bücke mit Verjüngung reicht das locker...

+ Alu sehr unedel ist, und bei Bimetallkorrosion ist es von Vorteil, wenn das unedle Metall flächenmäßig groß ist gegenüber dem edleren. Das kommt für die Verschraubung mit Edelstahl zum tragen. Inwieweit das auch für die Messingelektrode gilt kann ich nicht sagen, aber eigentlich "sehen" sich die Metalle kaum.

+ Ich verwende Kontaktfett bzw. Oxidationsinhibitoren ( Noalox) und werde die Verbindung gegen Feuchtigkeit mit Vaseline schützen, somit kann da nichts sein.

+ Alu rostet aber das Aluoxid isoliert gut und es rostet nur an der Oberfläche, bis diese Schicht vorhanden ist. Für eine Fixe Schraubverbindung eigentlich sehr gut, bei einem Steckkontakt wäre das denkbar schlecht.

Trotzdem bin ich unsicher, ob das so passt bzw. ob ich etwas übersehe. All die Verbinder die ich sonst kenne (das sind nicht viele) sind aus vernickelnden oder verzinnten Kupfer. Ich habe LFP zellen, da sind beide Pole aus Alu ( KA wie das geht) , und trotzdem wurden vernickelte Kupferverbinder eingesetzt, warum? Das einzige, was ich mir erklären kann ist die Wartung/Handhabung. Falls es Aluverbinder wären müssten die eingefettet werden und falls sie mal demontiert sind und an offener Luft, müssten sie wieder mechanisch/chemisch von der Oxidschicht befreit werden.

Weitere Überlegungen: Ich habe bez. Alu-Kupfer Verbindungen etwas von USA gefunden, die verwenden schon länger AA-8800 Aluminium für Kabel, da ist das ganze anscheinend nicht mehr so problematisch, siehe :

Ich bin nicht in Küstennähe oder einem eher risikoreicherem Gebiet diesbezüglich. Ich habe noch nicht rausgefunden, welche Al Legierung das genau sein soll.

Und auf Endless-sphere habe ich einen kurzen Thread gefunden:

Hier wird eben auch unbedingt Noalox empfohlen, falls man kupferhaltige Metalle mit Aluminium kombinieren möchte.

-Das Problem besteht auch bei den Balanceranschlüssen, kann da ein verzinkter Kupferkabelschuh in Kombination mit Noalox Abhilfe schaffen?

- bei Anschluss eine Kupferkabels gibt es noch die Möglichkeit, einen Al-CU Kabelschuh zu verwenden, alternativ könnte ich die Anschlussverbinder aus Kupfer fertigen... dieser Al-Cu Kabelschuh ist denke ich eine gute Lösung.

Ideal wäre für mich, alles aus Alu, mit Noalox und Edelstahlschrauben, und die Anschlüsse mit Al-Cu Kabelschuh bzw. Kupferverbinder. Für des Hochstromrelais und der Sicherung würde ich einmal eine Copal Scheibe bzw. Blech verwenden falls Alu.

Wie sind eure Erfahrungen zu der Thematik? Ich möchte unbedingt Langzeitprobleme vermeiden, aber wenn ich mir 500€ erspare (Das wird die Kupfervariante mit vernickeln mehr kosten) für ein bischen Noalox und ein zwei copalprodukte, dann zahlt sich das schon aus.

lg Markus
 

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