Zellenpacks im direkten Kontakt aufbauen

(Weiß jemand eine leitfähige Paste o.Ä. zur Sicherstellung der Leitfähigkeit zwischen den Busbars?)

Hallo Tom,
wie Du das seitliche Verlöten umsetzen willst weiß ich noch nicht so ganz,
aber wenn ich den Rest richtig verstanden habe möchtest Du die Packs nebeneinander setzen und in einer Holzkiste quasi einklemmen und somit Busbar auf Busbar pressen.

Klingt erstmal gut, dennoch würde ich, gerade im Wohnmobil wo Bewegung in der Sache sein wird, die Busbars auf jeden Fall zusätzlich miteinander verschrauben.
Der Aufwand ist ja auch gerade bei den von Dir angedachten Flacheisen sehr gering: 7er Loch rein - M6 Schraube durch - fertig

Wohnmobil/Wohnwagen und Li-Ion ... DAS PASST NICHT ZUSAMMEN !!!
Ich kann nur von dieser Kombination abraten so reizvoll dies auch sein mag.
Kommt es zum Brandfall geht es um Minuten und alles steht im Vollbrand mit Folgen die nicht beschrieben werden müssen!
Geh bitte auf LiFePo4 Zellen die gut belüftet in einem Kasten sitzen. Bitte!

Hallo Stefan,
danke schonmal für deine Anmerkungen ...
(ich bin ja schonmal froh, dass da kein wirklich "Dicker Hund" entdeckt wurde..)

Das Prinzip der Busbars habe ich (theoretisch) schon evolutioniert:
Es wird zwischen den verspannten Packs nur noch jew. einen Busbar geben.

Dieser wird wie üblich auf die Pluspolseite aufgelegt, fixiert und - auch wie üblich "oben rum" - mit
den Sicherungsdrähten verlötet.
Zur Verbindung mit den Minuspolen der Zellen des nächsten Packs bekommt der Busbar aufgelötete
Kontaktfedern (Bronze/Messing-Streifen) für je zwei Akkus, die dann – alle Packs im Kasten verspannt –
"federnd" den Kontakt während geringfügiger Bewegung sicherstellen.

So hat man pro Pack nur einen Busbar (auf der Plusseite) und keine Lötarbeit an der Minusseite
(fein bei über 600 Akkus und auch praktisch beim Zellentausch). Spart auch die Hälfte an Busbar-Kupfer.
Man hat den Mehraufwand der Federkontakte, aber die werden nur einmal so hergestellt und bleiben bei
Wiedereinsatz unverändert ...

Das ergibt bei meinem Aufbau dann 24 Busbars (drei je Pack, drei an der Minus-Basis) und bei
7s96p (je 6x16)-672 Akkus, nur 672 Plus-Lötstellen und 199 für die Sicherungsdrähte (über Kreuz je
vier Akkus).Gegenüber der "normalen" Methode spart das gut 1000 Lötstellen und verringert so auch
ganz nebenbei die thermische Belastung der Akkus um die Hälfte).

Das ganze - wie du richtig erkannt hast - in einem Siebdruckplatten-Kasten verspannt, der die
Bewegung der Packs untereinander minimiert.

Zum besseren Verständnis ist eine Skizze angehängt.

Ich freue mich über jede weitere Anregung und alle Hinweise.
Danke für's Mitdenken und schlau machen. So kann das Projekt was werden ...
Tom

Wohnmobil/Wohnwagen und Li-Ion ... DAS PASST NICHT ZUSAMMEN !!!
Ich kann nur von dieser Kombination abraten so reizvoll dies auch sein mag.
Kommt es zum Brandfall geht es um Minuten und alles steht im Vollbrand mit Folgen die nicht beschrieben werden müssen!
Geh bitte auf LiFePo4 Zellen die gut belüftet in einem Kasten sitzen. Bitte!

Hallo Manfred,
guter Einwand ...

Aber gilt das nicht auch für die (oft viel größeren) Powerwalls in Regalen innerhalb von Wohnbereichen/Etagenwohnungen?
Sind im Tesla nicht auch 18650-Akkus verbaut? Auch mit Schmelzdraht-Sicherungen?
Brandschutzmaßnahmen (Enclosure, Löschmittel etc.) sind auch im Wohnmobil in gleicher Weise machbar.

Ich werde das Thema für den Einsatz im Wohnmobil insgesamt sicher noch abschließend bewerten.
Mich würden aber trotzdem generell die Meinungen zum dargestellten Prinzip interessieren.

Grüße,
Tom

und wie bekommst Du die Federlaschen fest? Die müssen ja auch gelötet oder verschraubt werden, also bezweifele ich, dass Du Arbeitsaufwand sparst gegenüber beiseitigem Löten.

Um was genau geht es Dir genau? Reduzierung von Aufwand? Wartbarkeit?
Wie Manfred schon schrieb würde ich gerade im Wohnwagen nochmal ein gesondertes Augenmerk auf Sicherheit legen.
Und die Federlösung scheint mir der entgegengesetzte Fall zu sein. Wenn ich mir vorstelle, 7 Akkupacks nebeneinander liegend, allesamt mit Federn verbunden - das kann sich schnell "aufschaukeln" denn gerade das mittlere Pack wird viel Bewegungsraum haben.

Ich an Deiner STelle würde das genaue Gegenteil versuchen: anstatt "schwimmende" Lagerung die Akkupacks allesamt einzeln fixieren, damit während der Fahrt auch auf Kopfsteinpflaster, bei Bodenwellen, im Falle eines Unfalls sich nichts bewegen kann.
Hier würde ich sogar weg von Sicherungsdraht gehen und hin zu Nickelstrips / Punktschweißen, denn selbst das minimale Spiel, dass beim Löten da ist, wäre mir zu viel.

und wie bekommst Du die Federlaschen fest? Die müssen ja auch gelötet oder verschraubt werden, also bezweifele ich, dass Du Arbeitsaufwand sparst gegenüber beiseitigem Löten.

Um was genau geht es Dir genau? Reduzierung von Aufwand? Wartbarkeit?

Und die Federlösung scheint mir der entgegengesetzte Fall zu sein. Wenn ich mir vorstelle, 7 Akkupacks nebeneinander liegend, allesamt mit Federn verbunden - das kann sich schnell "aufschaukeln" denn gerade das mittlere Pack wird viel Bewegungsraum haben.

Genau: weniger Löten, leichter Austausch ..
Die Akkupacks sind innerhalb der Box fixiert und der Busbar fest am Pack selbst.
Und ich sehe in der "federnden" Lösung eher einen Vorteil, eben weil etwas flexibel gegenüber der verlöteten Variante am Minuspol ...

Ich freue mich, dass das Thema wenigsten schon einmal angeregt hat.
Schönen Sonntag,
Tom

Hallo Tom,
ein brennender Akku ist immer gefährlich. Aber gerade in Wohnwagen/Wohnmobil ist alles auf Leichtbau getrimmt. Das meint, die Innenwand ist Millimeter dick und brennt/schmilzt durch und dann brennt der Schaumstoff. Das Luftvolumen ist bestenfalls 2m x 2m x 7m = 28m³ - des Innenausbaues ! In der Wohnung sind es
vielleicht 70qm x 2,5m = 175 m³ . Bis das mit Gasen durchdrungen ist vergeht mehr Zeit. In der Wohnung hast du Steinwände und brauchst auch nicht so auf Platz und GEWICHT zu achten. Der Fluchtweg ist in aller Regel auch viel besser. ABER klar, in der Wohnung besteht auch ein größeres Risiko. In einem Auto schläfts du in aller Regel nicht und jede Person sitzt direkt neben einer Türe zur Flucht (natürlich nicht bei 180km/h) .
Und wenn du nicht so viele Zellen brauchst dann ist doch die Summe überschaubar. Bei einem Wohnwagen könnte man den Akku zumindest separat auf die Deichsel verbauen wenn es denn schon so sein soll.
Gruß Manfred

Hallo Tom,
ein brennender Akku ist immer gefährlich. Aber gerade in Wohnwagen/Wohnmobil ist alles auf Leichtbau getrimmt.
Das meint, die Innenwand ist Millimeter dick und brennt/schmilzt durch und dann brennt der Schaumstoff.

Hallo Manfred,
es handelt sich (wenn es denn so kommt) um einen Metallkasten mit Außenluftöffnung in einem
Vollblech-Kastenwagen, kein Plastikwohnmobil.
Evtl. sogar in einer separaten, beheizbaren Unterflur-Box, also nicht im "Wohnraum" ...

Danke für Deine Bedenken und Anregungen.
Du hast Recht: Sicherheit geht vor.

Hast Du auch eine Meinung/Einschätzung zum o.g. Busbar-Prinzip?

Grüße,
Tom

Hallo Tom,
worauf stützt sich die Busbar ab? Auf dem Kunststoffspacer? Hält dieser diesen Druck aus?
Wie viele "Lagen" sind hintereinander? Ich denke, das du nur in einer Lage eine Feder brauchst.

Hallo Tom,
worauf stützt sich die Busbar ab? Auf dem Kunststoffspacer? Hält dieser diesen Druck aus?
Wie viele "Lagen" sind hintereinander? Ich denke, das du nur in einer Lage eine Feder brauchst.

Hi Manfred,
die Akkupacks stehen (Busbars senkrecht) und werden von den Seiten verspannt, der Druck wird durch
Abstandshalter im Kasten begrenzt, d.h. die Akkupacks sitzen stramm gegen Bewegung fixiert in dem Kasten.
Die Federn sind jew. auch als Kontakt zur Minus-Seite erforderlich, daher braucht jeder Busbar die Federreihe
(eine Feder je zwei Akkus).

Hallo Tom,
worauf stützt sich die Busbar ab? Auf dem Kunststoffspacer? Hält dieser diesen Druck aus?
Wie viele "Lagen" sind hintereinander? Ich denke, das du nur in einer Lage eine Feder brauchst.

Hi Manfred,

die Akkupacks stehen (Busbar senkrecht) und werden von den Seiten her verspannt.
Der Abstand zwischen den Packs wird durch Abstandshalter im Gehäuse begrenzt.
Dieses Gehäuse fixiert die Packs auch gegen Bewegeung.

Da die Federn den Kontakt zu den Minuspolen der Akkus herstellen wird an allen
Busbars eine Federreihe benötigt (je zwei Akkus eine Feder).

Guten Morgen,

deine Idee sieht interessant aus. Wenn du das so umsetzt, würde uns sicherlich ein paar Bilder interessieren. Technisch sehe ich da zwar auch an der einen oder anderen Stelle ein paar Herausforderungen, aber wenn du dir so eine Mühe mit dieser Busbar-Feder-Konstruktion machst, wirst du sicherlich eine Lösung finden.

Ein paar Hinweise von mir. Wenn du die Packs so zusammenschaltest, dann kommst du im zusammengebauten Zustand nicht an die Zellen in der Mitte ran. Du kannst also nicht erkennen oder messen, ob alle Zellen einen Kontakt haben. Zudem sehe ich auch Probleme bei den Federkontakten, durch Vibration und unterschiedliches Klima sind die nicht so "sicher" wie eine permanente Verbindung. Außerdem hast du durch die Bauform kaum "Luft" zwischen den Zellen, also könntest du auf Sicht thermische Probleme bekommen.

Ein paar Hinweise von mir. Wenn du die Packs so zusammenschaltest, dann kommst du im zusammengebauten Zustand nicht an die Zellen in der Mitte ran. Du kannst also nicht erkennen oder messen, ob alle Zellen einen Kontakt haben. Zudem sehe ich auch Probleme bei den Federkontakten, durch Vibration und unterschiedliches Klima sind die nicht so "sicher" wie eine permanente Verbindung. Außerdem hast du durch die Bauform kaum "Luft" zwischen den Zellen, also könntest du auf Sicht thermische Probleme bekommen.

Hallo Nick,
gute Anmerkungen ...
Mit den Federkontakten muss im Ptototyp noch bewiesen werden, ob die zuverlässig Kontakt halten ...
Thermisch würde ich mich auf der sicheren Seite wähnen, da eine Belastung um nur 1A / Akku angestrebt wird.
Verglichen mit den Belastungen in den (luftdicht gepackten) Akkus von Scootern etc. eher keine Herausforderung für die Packs.

Wenn aber sonst kein dicker Hund gefunden wird, werde ich das Setting so mal im Probeaufbau versuchen.
Grüße,
Tom