2020 - KW45 - 120p Akkupacks löten, Heater-Pack

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um zu testen, ob meine feuerfeste Metall-Akkukiste auch tatsächlich feuerfest ist möchte ich einen Test durchführen und eine identische Akkukiste bauen und diese kontrolliert überhitzen, sodass ein Brand entsteht. Draussen, im Beisein der Feuerwehr

 

es werden wie beim Original auch 840 Akkuzellen verwendet werden. Damit ich dafür keine guten Zellen nehmen muss sammele ich seit einiger Zeit AKkuzellen, die beim Laden / Entladen zu heiß werden, sog. "Heater" - die können eh nicht im Solarakku verwendet werden

 

dazu habe ich im Internet auch einen Aufruf gestartet bei anderen Akkubastlern und mehrere Leute haben mir schon Pakete zugeschickt mit ihren Heater-Zellen.

 

der Plan:  zwei 60er Akkupacks korrekt verlöten so wie beim Original auch und verkabeln, damit man diese dann mit einem Netzteil überladen und damit dann auch überhitzen kann.

Die restlichen Zellen in der Metallkiste werde ich nicht verlöten, die sollen sich dann per Kettenreaktion selbst entzünden

 

 

bei den Kupfer-Busbars bin ich sparsam. Da die keine hohen Ströme aushalten müssen baue ich die nicht aus 3x 2,5mm² sondern aus 1x 1,5mm²

 

Krokoklemmen an den Enden (gab es letzte Woche wieder für unter 4€ bei Lidl)

 

sieht ganz schön mickrig aus aber wird seinen Zweck erfüllen

 

mit Kabelbinder festzurren

 

 

und mit Sicherungsdraht in Schlangenlinien verlöten

 

 

da ich den Feuertest erst im Frühjahr starten werde und damit rechne, dass das Akkupack mit den schlechten (und teilweise defekten / verrosteten) Zellen an Spannung verlieren wird habe ich eine SPannungsanzeige angelötet um mit zu bekommen, wenn ich wieder nachladen muss

 

 

andere Menschen versuchen, nach Möglichkeit alle schlechten "Heater" Zellen aufzuspüren um sie aussortieren zu können - ich baue halt zwei komplette Packs daraus  ?

 

so gebalanced können sie bis zum Frühjahr verbringen

 

nachdem das erstmal erledigt ist geht's wieder weiter mit meinem eigentlichen Projekt

 

Hier nochmal der Hinweis auf die neue Webseiten-Sektion rund um das Thema Solarakku unter:   "Sonstiges" -> "Akkus"

 

die 120er Packs verlöten

 

https://www.youtube.com/watch?v=cfISwA64xno

 

29 Packs mit je 120 Zellen, das sind insgesamt 17.400 Lötungen

 

zuerst Lötpunkte setzen, dann Sicherungsdraht auf die Zelle, dann den Draht an die Busbar = 5 Lötungen je Zelle

 

aber wenn man erstmal drin ist, das richtige Werkzeug und die Technik hat dann geht das eigentlich recht fix. Ich brauche mittlerweile rund 30 Minuten komplett für ein Akkupack

 

Langeweile...

 

die sind erstmal alle vorgelötet. Das geht Ruckzuck, jede Lötung 2 Sekunden.

 

Das ist auch wichtig, dass das nicht zu lange dauert, da ein zu langer Lötprozess zu viel Hitze in die Zelle einträgt und diese dadurch zerstört würde

 

nebenher mal noch eben ein 60er Pack als Ersatz für meine beiden fertigen Akkukisten gebaut, damit ich im Falle eines Defektes einfach schnell austauschen kann

 

und dann noch eine Spielerei zwischendurch:  ich wollte mal versuchen, ein kompaktes 48V Akkupack zu bauen. Bisher hatte ja jedes Pack nur 4V und erst durch den Zusammenschluss mit 14 identischen Packs werden daraus 48V.

 

Hier das werden 48V in einem einzelnen Pack

 

ich weiß noch nicht genau, wofür ich das später verwenden werde, aber im Grunde dient das erstmal der Befriedigung des Wissens- und Experimentierdrangs

 

je 4 Zellen werden werden per Sicherungsdraht in Reihe mit den nächsten verlötet. Dadurch ergibt sich eine dauerhafte Belastungsfähigkeit von 20A = rund 1.000 Watt

 

der Gesamt-Minuspol

 

funktioniert und ist auch voll geladen. Damit ich es benutzen kann brauche ich noch ein passendes BMS. Leider hab ich gerade kein passendes hier rumfliegen und muss erst eines bestellen, kostet etwa 7,50€ auf Aliexpress.

 

weiter mit den großen Akkupacks

Obwohl ich alle verwendeten Zellen mehrmals geprüft habe und auch mehrmals in der Hand hatte fallen mir durch das Löten immer wieder defekte AKkus auf, hier die zwei rot markierten

 

Spannung, Widerstand, Kapazitätswerte alle in Ordnung, keine optischen Schäden, kein Rost. Was also ist da passiert?

Beim Zerlegen und Entfernen der geschweißten Nickelverbinder wird manchmal ein winziges Loch in den Zellenboden gerissen. Meist sieht man das, und meist zischt es auch und Elektrolytflüssigkeit tritt aus, welche man direkt riecht (charakteristischer, süßlicher Geruch). Aber manchmal ist das Loch so klein, dass man weder was sieht noch hört noch riecht.

Trotzdem ist hier minimalst Elektrolytflüssigkeit ausgetreten. Das fällt dann auf beim Löten, denn das Lötzinn perlt dann ab. Hier sieht man dann auch gut die braune Verfärbung die entsteht, wenn man mit dem Lötkolben / Lötzinn diese Elektrolytflüssigkeit berührt

 

die schwarzen Zellhalter stecken bei den großen Packs ziemlich fest, die bekommt man nicht mehr ab ohne sie dabei zu zerbrechen.

zum Glück kann man die Akkuzellen trotzdem recht einfach wieder ausbauen:  die vier Haltenäschen abknippsen, dann bekommen man den defekten Akku rausgedrückt.

 

vor dem EInbau einer neuen Zelle mit dem Cuttermesser den Rand säubern da man sonst leicht die neue Zelle beschädigt

 

Ersatz

 

fertig. Die neuen Zellen halten auch ohne weiteres

 

mittlerweile habe ich auch einen Lötdraht-Abroller  ?

 

damit wären die rosa AKkupacks nun auch fertig

 

da diese Woche auch ab und an mal gutes Wetter ist geht's zwischenzeitlich auch mal raus zum Holzhacken

 

alles Tannenholz aus dem eigenen Garten

 

 

die verwachsenen Stücke kommen unter den Spalter

 

zwischendurch mal eben noch eine kleine Birke gefällt. die aus dem Zaunpfosten gewachsen ist und diesen gesprengt hat

 

das wird Deko

 

nachdem nun alle großen 120er AKkupacks vorgelötet sind kommt der nächste Schritt, die Busbars.

Dazu brauche ich noch eine passende Biegeschablone, die links passt nur für 40er und 60er

 

ich benutze einfach die Rückseite

 

vorbohren

 

 

Länge abmessen

 

wird dann ungefähr so aussehen, nur eben dicker

 

bei den 60er Packs habe ich als Busbar 3x 2,5mm² Draht benutzt, da dieser dann in U-Form liegt und doppelt gerechnet wird sind das dann 15mm² in der Summe.

Hier bei den 120er Packs benutze ich 4x 4mm² Draht, doppelt gerechnet also 32mm²

 

wieso 4mm² und nicht 2,5mm²? Nun, rechnerisch ist das egal, solange der Durchmesser am Ende gleich ist. Aber mit den dünneren 2,5mm² bräuchte ich 6 Kabelstücke, was mehr Einzelarbeit ist zum Ausmessen, schneiden, abisolieren als mit 4 Stücken zu je 4mm²

 

so spare ich mir also 33% der Arbeit.

 

 

 

 

 

ist ganz schön steif, mal sehen wie sich das biegen lässt

 

ich hatte eigentlich vor, beide Enden in einen Kabelschuh zu machen, wie bei den anderen Akkupacks auch. Rechnerisch passen die zus. 32mm² auch in den 35mm² Kabelschuh, aber praktisch geht das anscheinend nicht. Naja ist eigentlich klar, dadurch dass es zwei dicke Enden sind...

Was tun? Habe mich kurzerhand dazu entschieden, zwei Kabelschuhe mit 16mm² zu benutzen und später dann zusammen zu verschrauben. Das passt und ich habe auch noch genügend davon übrig

 

das Verlöten der Busbars ist kaum möglich, die dicken Kupferadern leiten die Hitze zu schnell ab

 

dann das Vercrimpen. Mit der neuen Crimpzange geht das viel besser und die Kabelschuhe sitzen auch bombenfest

 

ein großes Stück Schrumpfschlauch drüber

 

sieht schonmal ganz gut aus

 

dann geht es weiter wie immer

 

 

 

Neuerung gegenüber den Akkupacks bisher:  ich werde hier immer zwei Akkus an einem Sicherungsdraht mit der Busbar verbinden. Wieso? Die 5A Absicherung reichen dicke für zwei Akkus (= 2,5A je Zelle, ich werde sie jedoch eh nur bis max. 1A belasten) und das spart enorm viel Arbeit. ANsonsten bräuchte ich vier Busbars je Pack anstatt zwei, müsste die auch irgendwie miteinander verbinden und hätte auch mehr Lötarbeiten beim Sicherungsdraht

 

https://www.youtube.com/watch?v=u8K5OPUiJp8

 

ich benutze den üblichen Sicherungsdraht mit 5A Absicherung, verlöte ihn in Schlangenlinien und knippse hinterher die Verbindungen ab, die zu viel sind.

 

sieht dann fertig so aus

 

 

die ersten beiden Packs sind fertig und werden jetzt gebalanced, also parallel angeschlossen, damit sich deren Spannung ausgleicht

 

da 3,88V zu niedrig ist lade ich sie bei der Gelegenheit gleich noch auf auf 4,05V

Wenn die Packs gebalanced und auf 4,05V aufgeladen sind dann kann ich auch mit Hilfe der elektronischen Last die Gesamtkapazität ermitteln.

Hierauf bin ich schon gespannt, ich rechne ja mit etwa 0,85 KWh je Akkupack