LiFePO - pressen, F...
 
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LiFePO - pressen, Federn, Gewinde Stangen, Anzugsdrehmoment - nur wenige dünne Stangen nehmen

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Carolus
(@carolus)
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Beigetreten: Vor 3 Jahren
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Veröffentlicht von: @stromsparer99

In dem Aufbau sehen wir 6 M8er Schrauben die zusammen ca. 15Tonnen halten.

Du verwechselst da etwas. Für den Aufbau hast du fast Recht. Die von der Schraube gespannte Länge ist 70 mm. 1 % davon sind 0,7 mm. Und die Schraube langt sich auch um die Länge, wenn du deren Kraft voll ausnutzt.

Und du rechnest wieder in Festigkeit, nicht in Nachgiebigkeit. Den Unterschied wirst du verstehen müssen, sonst reden wir ewig aneinander vorbei.

Die von mir genannten 10 mm gelten für eine 1 m Länge Gewindestange für einen ganzen Block.

Man kann das eine Prozent, das ich angebe, noch hinterfragen. Wenn du selbst rechnen willst, mit Schraubenquerschnitt, Kraft und dem e Modul (210000) kannst du den Verformungsweg selbst genau überprüfen. Gut auf die Einheiten achten. 

Ich habe schonmal den Bossard Rechner hier eingebracht, ich glaube der gibt die längung auch an .

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 8229
Themenstarter  

Veröffentlicht von: @stromsparer99

Also von rund 14,1Kg pro qcm. Ich bin sicher, dass du mit deinem Daumen 14KG drücken kannst ohne dass du die GFK Platte zerquetschen kannst.

Du bist noch immer nicht da. Ich rede nicht von zerquetschen, sondern von elastischem  nachgeben.  Und ja, auch die GFK Platte gibt nach, im Promillebereich, oder prozentbereich ihrer Dicke, wenn ich im Kopf rechne. Du kannst ja auch mit dem Hammer auf die Platte schlagen, warum springt der Hammer hoch? Weil da elastische Verformung drin ist, die den Hammer wieder hoch wirft. Haust du fester, bleibt eine Delle: plastische Verformung.

Löse dich davon, dass es steife Materialien gibt. Alles ist Gummi, nur  manches steifer als anderes.

Wenn sich eine Fliege auf eine Ambosspitze setzt, verformt sich der Amboss. Und das ist sogar, zum Scherz, Mal nachgemessen worden. So genau kann man messen.

Die Turbinenwelle eines Jumbotriebwerkes hat bei vollast taumelschwingungen. 1,2 mm umlaufend. Das ist normal und in dem Spiel zwischen rotierender und fester Schaufel berucksichtigt. Muss auch, denn Berührung bei Vollast wäre nicht sooo gut....

Abschlussfrage: der alte 707 Jet hat 45 m Spannweite. Lässt man den Rumpf weg, so wären das 22 m pro Seite. Im Flug begrenzt der Computer die Last auf plus 6g und minus 0,9 g. Welche Verformung hat die Flächenspitze, angenommen nur nach oben, bei 6g?

Die Bruchlast liegt übrigens bei 13 g. Das hat man für die Luftfahrtzulassung geprüft und nachgemessen.

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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(@sra555)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Monaten
Beiträge: 8
 

Bin gerade zu der Thematik noch weiter am recherchieren und bin auf folgenden interessanten Artikel gestoßen:

https://www.tapesolutions.saint-gobain.com/eu/technical-articles/innovative-compression-pads-maximum-ev-battery-cell-performance#

 

Das geht in die Richtung, die schon der ein oder andere Forums-Teilnehmer eingeschlagen hat (laut diesem Thread) -> keine Federn, dafür aber elastisches Material zwischen den Zellen.

1.46kWp Balkon-/Fassadenkraftwerk mit JinkoSolar MM365M-60HLM-MBV / Growatt MIC
SPC III 6000-48
48V 280AH LFP Akku im Aufbau (EVE LF280k)
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2x Split-Klima Midea Xtreme Save Pro12


   
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(@hopfen)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 5 Monaten
Beiträge: 523
 

Tellerscheiben. Anzahl Größe und Stapelungsart überlasse ich den Mathematikern.

Edit: Tellerfedern DIN2093 natürlich.

Durch die unterschiedliche Stapelung der Scheiben übereinander sind ausgehend  vom Durchmesser verschiedene Kennlinien möglich.

 

Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
Seit 2018 800 VA BKW mit Aeconversion WR. Ab 2022 LTO + LFP + Na-Ion Test, 5 kWh, 5kWp am Flachdach als BKW plus Küchenblock als Halb Insel.


   
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(@g1cs2009)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 238
 

Veröffentlicht von: @hopfen

Tellerscheiben. Anzahl Größe und Stapelungsart überlasse ich den Mathematikern.

 

Tellerscheiben, also Unterlegscheiben etc?

Oder Tellerfedern, welche für solche Zwecke nicht mal ansatzweise schwach genug sind?

 

Was ne Wissenschaft daraus werden kann. Einfache Einspannung mit Gewindestangen und Muttern mit Sicherungsring sollte alle Zwecke ausreichend erfüllen. Wer bedenken hat, das die Drehmomente zur errechneten Flächenpressung passt, kann ja mit einer Druckwaage eine Probemontage machen.

 


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 8229
Themenstarter  

Veröffentlicht von: @g1cs2009

Oder Tellerfedern, welche für solche Zwecke nicht mal ansatzweise schwach genug sind?

Wenn du sie alternierend übereinander legst, bekommst du sie schwächer und den Hub vergrössert.

 

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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(@g1cs2009)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 238
 

@carolus Aber overkill sind die trotzdem, wenn dann eine entsprechende Spiralfeder mit ausreichend Windungen(wodurch ein Längerer Wirkbereich mit annähernd gleicher Kraft erreicht wird) ist in meinen Augen schon überflüssig.

Die Bilder die ich gesehen habe, zeigen bei LiFePo Akkus für E-Fahrzeuge nur ein Gehäuse ohne aktive Einspannung. Das ist meist aus einer Aluminiumlegierung und gerade Aluminium Macht je nach Temperaturunterschied doch eine sehr große Ausdehnung. Dieser Temperaturunterschied ist aber nicht Ladezustandsabhängig. Also braucht es nicht in Raketenwissenschaft ausarten. 


   
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(@sra555)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Monaten
Beiträge: 8
 

@g1cs2009 

Mit der Raketenwissenschaft wäre ich mir nicht so ganz sicher 😉 

Ich bin während meiner weiteren Recherche auf einige wissenschaftliche Ausarbeitungen/Dissertationen gestoßen, die sich mit der Thematik der sich ausdehnenden Zellen und deren Lebensdauer/Zyklenbeständigkeit befassen.

Ich denke, es kommt ganz auf die eigenen Ansprüche an. Möchte man die höchstmögliche Lebensdauer bzw. Zyklenzahl erreichen, so spannt man die Zellen "elastisch" ein (wie auch immer das aussieht). Ansonsten reicht die "feste" (oder garkeine) Verspannung aus, da z.B. für den Heimgebrauch die vielen Zyklen wahrscheinlich nie benötigt werden.

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Carolus reacted
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 8229
Themenstarter  

Veröffentlicht von: @g1cs2009

Das ist meist aus einer Aluminiumlegierung und gerade Aluminium Macht je nach Temperaturunterschied doch eine sehr große Ausdehnung.

Na, gerade doppelt so viel. Kunststoff macht durchschnittlich 10 bis 20 Mal soviel.

Die Zellen machen, eben aus anderem Grund, in der Größenordnung  100 Mal soviel.

 

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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(@g1cs2009)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 238
 

@sra555 Für gar nicht Pressen bin ich definitiv nicht. Dann sind die sehr schnell am Ende im Verhältnis.

Elastische Verspannung meint schon in einfacher Variante mit Federn oder ansonsten lassen sich konstante Drücke über Luftkompression(Ausdehnungsgefäs Sanitär)  oder hydraulische Systeme erreichen.

Mit Raketenwissenschaft meine ich, das zwar Laborbedingungen erreichen lassen, aber frei nach dem Paretoprinzip, da Betreibt man dann 80% des Aufwandes für 20% Lebensdauerverlängerung. Ich denke das eine einfache Einspannung mit 6-8 M6 Gewindestangen, Sicherungsmuttern und einfacher Siebdruckplatte 15mm bei vorberechnetem Drehmoment das einfache Optimum ist.


   
sra555 reacted
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(@sra555)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Monaten
Beiträge: 8
 

Veröffentlicht von: @g1cs2009

konstante Drücke über Luftkompression(Ausdehnungsgefäs Sanitär)

So etwas in der Art müsste der weiter oben von mir genannter Schaumstoff (Saint Gobain) bzw. auch der hier sein:

https://rogerscorp.com/elastomeric-material-solutions/poron-industrial-polyurethanes/poron-evextend

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g1cs2009 reacted
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stromsparer99
(@stromsparer99)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 3944
 

Veröffentlicht von: @sra555

@g1cs2009 

Mit der Raketenwissenschaft wäre ich mir nicht so ganz sicher 😉 

Ich bin während meiner weiteren Recherche auf einige wissenschaftliche Ausarbeitungen/Dissertationen gestoßen, die sich mit der Thematik der sich ausdehnenden Zellen und deren Lebensdauer/Zyklenbeständigkeit befassen.

Ich denke, es kommt ganz auf die eigenen Ansprüche an. Möchte man die höchstmögliche Lebensdauer bzw. Zyklenzahl erreichen, so spannt man die Zellen "elastisch" ein (wie auch immer das aussieht). Ansonsten reicht die "feste" (oder garkeine) Verspannung aus, da z.B. für den Heimgebrauch die vielen Zyklen wahrscheinlich nie benötigt werden.

Wie lange hast du Garantie auf deinen E-Mobil Akku? 8 Jahre?

Wieviele Zyklen machst du bis dahin? 1-2 Zyklen die Woche?

8x52 = 416 Zyklen innerhalb der Garantie, bei einem Zyklus pro Woche.

Bei 2 Zyklen pro Woche wären es 832 Zyklen innerhalb der Garantie.

Genau deshalb sparen sich die Hersteller jegliche Art der Verpressung.

Beim Heimspeicher sieht das anders aus, erstrecht wenn der Speicher relativ klein ist. Da kommst du je nach Situation auf weit über 200 Zyklen pro Jahr.

Ausserdem sollte beim Heimspeicher die Nutzung deutlich über 8 Jahren liegen.

 

9,99KWp Yingli 270W Ost/West, SMA9000TL-20
2,7KWp Axitec AC-300M, Victron BlueSolar 150/60-Tr
4,235KWp an Hoymiles
48 x 280Ah Lifepo4 EVE Cell, REC BMS
3 Victron MP2 5000
Panasonic Aquarea 9KW Split
Vectrix VX-1
Smart Forfour EQ


   
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(@g1cs2009)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 238
 

@stromsparer99 Meines wissens sparen die Hersteller sich die Verpressung nicht, die Zellen werden beim Einsetzen leicht unter Druck gebracht. Wichtig ist aber auch, welches E-Fahrzeug  LiFePo Zellen hat, es gibt ja nicht so viele damit. Die  meisten sind NMC.

Bei den LiFePo werden die meines Wissens direkt beim einsetzen vorgepresst in das Gehäuse geschoben, zumindest was ich gesehen habe.

Und mit den Zyklen ist so ne Sache. Die Hersteller schränken die Garantie ein, da LFP bekanntermaßen nicht auf Kälte stehen, des weiteren degradiert eine Zelle über Zeit automatisch und drittens werden die maximalen Ströme auch gerne mal genutzt. Das alles führt zu schnellerer Degradation. Die Hersteller möchten auch nie mehr Garantie als möglich geben. Garantien sind oft ja nur für einen kleinen Teil der Möglichen Leistung vorgesehen. Modulhersteller Garantieren ja auch nur eine Restleistung um die 85-80% nach 25 Jahren obwohl viele Module weit aus mehr Leistung abgeben, aber Produktgarantie, was ja die Stabilität der Module und Langlebigkeit der Materialien garantiert, liegt auch nur bei 12 Jahre.


   
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(@g1cs2009)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 7 Monaten
Beiträge: 238
 

Veröffentlicht von: @carolus

Veröffentlicht von: @g1cs2009

Das ist meist aus einer Aluminiumlegierung und gerade Aluminium Macht je nach Temperaturunterschied doch eine sehr große Ausdehnung.

Na, gerade doppelt so viel. Kunststoff macht durchschnittlich 10 bis 20 Mal soviel.

Die Zellen machen, eben aus anderem Grund, in der Größenordnung  100 Mal soviel.

 

Doppelt soviel im Verhältnis zu was?

Das einzige was ich damit aussagen möchte ist, das die Alugehäuse sich wegen dem Tag Nacht Unterschied schon gut ausdehnen, somit dadurch die Pressung einen anderen Wert erreicht. Ebenso bleibt das Alu lange noch Kühler beim Laden der Zellen, wo diese sich schon ausdehnen.

 


   
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 282
 

Veröffentlicht von: @g1cs2009

Wichtig ist aber auch, welches E-Fahrzeug  LiFePo Zellen hat, es gibt ja nicht so viele damit. Die  meisten sind NMC.

 

Meines Erachtens ist Verpressen nichts was grundsätzlich spezifisch für LFP wäre.

Das Ausdehnen/Zusammenziehen im Ladezyklus entsteht durch das Befüllen/Entleeren der Graphitanode.
Das ist bei heutigen NMC/NCA-Zellen praktisch genauso.

Das Dickenwachstum mit der Abnutzung/SOH kommt durch das Wachstum des SEI.
Auch das sollte bei NMC/NCA praktisch identisch sein.

Bei NMC/NCA ist allerdings tendenziell die Kathode nach 1000-2000 Zyklen mechanisch struturell so beschädigt, dass das die Zyklenzahl beschränkt und das Verpressen deswegen nur vernachlässigbar mehr Zyklen erlauben würde, weil die Schäden z.B. durch Delamination möglicherweise erst bei deutlich mehr Zyklen dominant werden.

 


   
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