Wie Temperatursensor an den Zellen befestigen?

[diablovmax1200]

@Carolus: Wenn ich den Aufbau prismatischer LiFePO4 Zellen richtig verstanden habe, liegen die einzelnen Elektroden quer gestackt in der Zelle, dass sie den Wärmetransport stärker nach oben und unten (also zu den Batteriepolen und zum Boden) sowie zu den schmalen Seiten der Zelle über die Ebene des Elektrodenmaterials zulassen, als zu der großen Außenseite der Zelle, die beim späteren Aufbau zum Batteriemodul/pack mit den Zellen neben ihr verpresst wird.

Wir wissen, dass Wärmeableitung über das Kupfer- und Alumaterial der Elektroden stattfindet, wohingegen die verpresste Seite durch mehrere Separatorenschichten (mit mehreren Elektrodenschichten aus Alu / Kupfer gestackt) aus Kunststoff eine Wärmeleitung vom inneren der Zelle nicht so gut zulässt.
Das heißt auch die Temperatur der Zellchemie lässt sich dann doch über die Messung an den Polen besser voraussagen.
Das gilt sowohl für Untertemperatur (für mich kein Problem, da Zelle im einigermaßen warmen Keller steht), als auch zu Übertemperaturen, wäre die Messmethode an den Polen doch dann sinnvoller (zumal es auch einfacher zu bewerkstelligen ist, weil der Sensor vom BMS nicht eingequetscht werden muss und die Kabel nicht weiter verlängert werden muss).
Ich kann verstehen, wenn du meinst, dass der Sensor zwischen den Zellen rein vom Abstand "näher" an der Zellchemie liegt, als z.b. ein Sensor nahe an den Zellpolen. Allerdings kommt es doch eher darauf an, wie nah gemessene Temperatur vom Sensor an der Temperatur liegt, die mitten in der Zelle vorherrscht.
Wenn der Punkt den du vorziehst, stärker von dem Mittelpunkt der Zelle thermisch isoliert ist, als der über gut wärmeleitfähige Materialien mit dem Mittelpunkt der Zelle verbundene Punkt an den Polen, dann sollte doch der Punkt an den Zellpolen zu bevorzugen sein.

Beispiel: Der Teil der Außenwand eines Hauses, an dem im Haus an der Innenseite der Wand ein Heizkörper montiert ist, ist rein von der Entfernung näher am Heizkörper (nämlich die Dicke der Außenwand von 30-40cm), als sagen wir z.b. ein Punkt im Zimmer, der 4-5 Meter davon entfernt ist. Trotzdem hat der Punkt im Zimmer annährend annährend eine ähnliche Temperatur wie der Heizkörper, die Außenluft nahe der Außenwand aber nicht.

Wie gesagt: Ich erwarte damit keine Messung / Überwachung der Temperatur des elektrischen Übergangswiderstands (der bei der Montage schon passen sollte), sondern wirklich die Überwachung der Temperatur der Zellchemie (also was im inneren los ist).

Ich hatte vorher eigentlich damit geplant den Sensor zwischen den Zellen zu platzieren, aber mit dem Argument der Temperaturleitfähigkeit, bin ich mir nicht mehr sicher.

Die Herleitung macht für mich als "nicht Fachmach" sinn, es gibt aber definitiv unterschiedliche Arten wie die Temperatur-Sensoren montiert werden. Bei Seplos habe ich gesehen dass diese am Pol angeschraubt werden und EEL klemmt diese zwischen die Zellen. Ich hätte auch vermutet am Pol schneller die Wärmeänderung zu sehen da er bis in die Zelle hinein ragt und die Wärme gut leiten sollte.

Habe auch hier was vom Fraunhofer gefunden was die Theorie stützt (da ist sogar der Minuspol besser): https://www.batterien.fraunhofer.de/content/dam/batterien/de/documents/Allianz_Batterie_Zellformate_Studie.pdf

Da ich noch am planen des Aufbaus bin konnte ich hier mir noch kein eigenes Bild machen. Konnte jemand das bereits in der Praxis testen?

Und wie würdet ihr die Sensoren auf dem Pol befestigen? Bei den EVE mit den Doppel-Polschraub-Terminals ist zumindest viel Fläche da. Ich hätte einen Polymer Montagekleber genommen. Alternativ könnte ich auch mit einem selbst verschweißenden Klebeband den Sensor auf das Terminal kleben. Gibt es aber was besseres?

Bei mir mache ich mir wegen Untertemperatur keine Gedanken, der Akku steht warm und hat über das Jahr immer 23-25°C Außentemperatur. Ich mache mir nur sorgen wegen der aktuellen Thematik dass ein Akku hochgegangen ist. Daher möchte ich die Temperatur so gut es geht erfassen (wenn auch nur an 4 Stellen mit dem Seplos BMS). Durch die Bus-Bar müsste sich doch zumindest die Temperatur der Nachbar-Zelle auch übertragen. Dann sind zumindest 4 Zellen direkt, und 4 indirekt überwacht. die anderen 8 aber garnicht.

Viele Grüße

Michael

[carolus (Carlos)]

Ich habe hier nochmals kurz reingeschaut, mir ist etwas aufgefallen.

Es gibt 2 verschiedene Gründe, um Sensoren anzubringen.

Einmal die Temperatur Messung, um durchgehende Zellen zu erwischen.

Und einmal die Messung der Temperatur, nach denen das BMS entscheidet über Temperatur Grenzen.

Ich beziehe mich meistens auf letzteres, welches ja auch etwas schwieriger ist, wenn man an den Vorgang der Temperatur Änderung denkt, währenddessen innen im Akku und aussen eine verschiedene Temp herrschen kann.

[diablovmax1200]

Hi Carolus,

danke für den Denkanstoß. Beim BMS werden mehrere Temperaturen eingelesen z.B. Seplos 4xZelle; 1xPCB; 1xUmgebung

Bei den 4 Zelltemperaturen könnte doch auch ein Mix sinnvoll sein. Wenn man eine Maximal Temperatur nicht überschreiten möchte macht es doch sinn die Stelle zu messen welche am schnellsten auf den Temperaturanstieg reagiert und auch die höchste Temperatur erreicht. Mit dem Paper von oben sollte das bei der Prismatischen Zelle der Minuspol sein (das ist die Stelle am meisten Wärme abgeführt werden kann).

Um auch noch die kühlste Stelle zu erwischen macht dann eine Messung der außenliegenden Zelle nahe dem Boden auf der Langen Seite Sinn. So hätte das BMW beide Maxima und kann nach oben und unten schützen.

Im Seplos BMS sagt die Anleitung allerdings nichts darüber aus ob die Temperatur zu Reduzierung des Ladestroms verwendet wird. Es wird lediglich von Protection mit Abschaltung gesprochen. Wenn ich bedingt durch den Aufstellungsort eine zu kleine Temperatur ausschließen kann, hat hier doch nur der obere Wert Relevanz.

Spielt dann nicht auch die Funktion des BMS und der Aufstellungsort die Relevanz welche Temperaturen gemessen werden sollen?

Grüße
Michael