Akkupaket (18650) verschrauben statt Punktschweissen

Ergibt völlig unberechenbare Übergangswiderstände an den Kontakten, somit Brandgefahr und/oder Totalausfall. Für ein brauchbares Verspannen muss ja irgendwie gewährleistet werden, dass jeder Zellenkontakt seinen individuellen Anpressdruck erhält, für eine brauchbare kontaktierung. Dazu müsste entweder jede Zelle in seinen automen Einspannmechanismus oder jeder Spannmechanismus braucht Federvorspannung. Einfach in eine Platte Schrauben und gib ihm, führt nur dazu, dass das anziehen der benachbarten Schrauben die davor/dazwischen liegende wieder leicht abhebt. Für ein paar Milliampere völlig wurscht, allerdings bringen 18650-Zellen deutlich mehr Power, und macht so eine Konstruktion damit gefährlich...

Die einzig sinnvollen Verbindungsmethoden sind Punktschweißen oder verlöten. Aber selbst verlöten würde ich nicht machen... viel zu lange, viel zu viel Hitze an der Zelle. Muss nix passieren, kann aber dennoch schädigend wirken.
Letzten Endes auch alles unsinnig aufwendig, in Anbetracht der Tatsache, dass primitive China-Punktschweiß-Geräte mittlerweile für nen Appel und nen Ei zu haben sind.
Auch ist blankes Kupfer als Kontakfläche ungeeignet. Es oxidiert und erhöht damit drastisch seien Übergangswiderstand. Muss man schon vernickeln oder chemisch verzinken/verzinnen. Es gibt da auch so "Kontaktpasten", allerdings halte ich da nicht so viel von.

Besten Dank für die ausführliche Erklärung. Verschrauben werde ich dem nach nicht.
Muss mich mal nach einem Punktschweissgerät umschauen.

Ich würde das nicht ganz so pauschal verteufeln denn es kommt ja auch auf den Anwendungsbereich an. In einem E-bike Akku sicher nicht, als stationärer Akku vielleicht schon.
So was z.B:
€ 0,42 51%OFF | Neue DIY ABS 18650 Power Bank Fällen 1X 2X 3X 4X 18650 Batterie Halter Storage Box Fall 1 2 3 4 Slot Batterien Container Harte Pin
https://a.aliexpress.com/_EIDs3EJ

...oder so etwas:
€ 14,55 40%OFF | 6S 24v 18650 lithium-batterie box 1P 2P mit bms batterie halter Solderless lithium-batterie fall
https://a.aliexpress.com/_EIYVMqT

...und hier zum Verschrauben:
https://vruzend.com/product/vruzend_basic_kit/

LG,
Fabi

Es ist vollkommen wurscht ob mobil, stationär oder peripher... Es kommt auf den Strom an. Solche Federkontakte haben immer erhöhte Übergangswiderstände und konstruktiv bedingt ganz allgemein Kontaktprobleme.
Solche Zellen können problemlos 20A liefern. Das ist für solche Konstruktionen vollkommen ungeeignet.
So etwas benutzt man für kleinere Geräte, wo man wenig Strom ziehen will und auch eine entsprechende Absicherung im Bereich von 2-3A vorgesehen ist. Der TE spricht von 10-50 Zellen. Das ist eindeutig nicht für irgend ein kleines Gerät was nen bissel Strom zieht...

Ich würde das nicht ganz so pauschal verteufeln denn es kommt ja auch auf den Anwendungsbereich an. In einem E-bike Akku sicher nicht, als stationärer Akku vielleicht schon.
So was z.B:
€ 0,42 51%OFF | Neue DIY ABS 18650 Power Bank Fällen 1X 2X 3X 4X 18650 Batterie Halter Storage Box Fall 1 2 3 4 Slot Batterien Container Harte Pin
https://a.aliexpress.com/_EIDs3EJ

Die Teile sind gut.
Da bekommste die Akkus nur mit Hilfe eines Gegenstandes (Holzstab/was aus Plastik) raus.
Ausserdem haben die ein A auf den Kontaktierungen.
Frag mich nicht wieso. :eh:

Ich bau mir grad 2 Akkus mit diesen Teilen auf,den Akku kann ich bei Bedarf dann komplett zerlegen.
Mir ging diese ewige Rumlöterei tierisch auf den Wecker.

Aber mehr als mit 2 Ampere würd ich die Teile nicht belasten.

Und wie immer gilt: Beim verarbeiten Kontakte und Pole der Akkus fettfrei halten.
Mit den Fingern drauftatschen und so.

Mfg

Ich bin im PV Bereich noch neu (gerade eine kleine Insel mit 2,8KWp und 5,5KWh Akku gebaut), war vorher aber schon einige Jahre im Elektroskateboard-Selbstbau aktiv. Dort bin ich, bevor ich mir dann doch das erste Punktschweißgerät zugelegt habe, sehr zufrieden mit NESE Modulen gewesen ( https://18650.lt/ ), die haben trotz fieser Vibrationen des Boards und hohen Strömen (12s, teils >90A) immer sehr gut funktioniert.

Es ist vollkommen wurscht ob mobil, stationär oder peripher... Es kommt auf den Strom an. Solche Federkontakte haben immer erhöhte Übergangswiderstände und konstruktiv bedingt ganz allgemein Kontaktprobleme.
Solche Zellen können problemlos 20A liefern. Das ist für solche Konstruktionen vollkommen ungeeignet.
So etwas benutzt man für kleinere Geräte, wo man wenig Strom ziehen will und auch eine entsprechende Absicherung im Bereich von 2-3A vorgesehen ist. Der TE spricht von 10-50 Zellen. Das ist eindeutig nicht für irgend ein kleines Gerät was nen bissel Strom zieht...

wie kann es dann sein das eine klassische Wago Klemme auch nur mit einem federkontakt arbeitet.....

Und da da gehen oftmals auch ordentliche Ströhme drüber also so ganz Pauschal würde ich nicht sagen das ein federkontakt was schlechtes ist...
Ich denke wenn Richtig ausgeführt kann das durchaus klappen.
Ob die dinger allerdings Ok sind kann ich nicht beurteilen..

Gruss

wie kann es dann sein das eine klassische Wago Klemme auch nur mit einem federkontakt arbeitet.....

Wie kann es denn sein, dass man bei einem Zellenpack prismatischer Zellen die Busbars mit hinreichend Drehmoment und guten Kontakflächen verschrauben muss, weil die Anschlüsse sonst heiß werden?

Ein Minimalwissen über Elektrotechnik hilft da weiter. Über eine "Wagoklemme" fließen eben nicht "ordentlich Ströhme", es fließen dort nicht einmal ordentlich Ströme. Wenn man über eine Wagoklemme bei 230V 5kW ballert fließen dort rund 21A. Wenn man 5k aus einem, sagen wir mal, 24V Akku-Pack zieht, fließen da 208A. Das 10-fache. Der Vergleich ist also Äpfeln mit Birnen.
Man kann ihn noch spezifischer Rechnen: Ein Übergangswiderstand von 0,1 Ohm (nicht viel für eine "lose" Klemmverbindung) an einer Wagoklemme, lässt im Fallbeispiel an ihr eine Verlustleistung von 44W abfallen. Im andern Fallbeispiel würde an der selben Klemmstelle mit 0,1 Ohm Übergangswiderstand bei 208A ganze 4,3kW abfallen.
Mal in Prozent verdeutlicht: Im Wageklemmen-Fall würden 0,9% der Leistung an ihr abfallen, im andern Fall mit den Akkuzellen 86%. Der erste Fall wird ordentlich warm, der zweite Fall brennt ganz schnell wie eine Weihnachtsbaum.
Jetzt haben Wago-Klemmen bauartbedingt keine lose Klemmung und klemmen nicht nur einfach, sie beißen sich quasi fest in den Leiter. Trotzdem enden sie im Bereich 30-40A. Den Grund dafür habe ich oben beispielhaft gerechnet.

Deswegen sind Klemmverbindungen für hochstromfähige Akkuzellen absolute Scheiße. Einfache 18650 Zellen können Problemblos Kurzschlussströme von 40A und mehr liefern. Wenn mehrere davon in Reihe hängen addieren sich die Übergangswiderstände zudem noch. Im Kurzschlussfall kann es da mit unter dazu führen, dass eine Sicherung von, sagen wir mal 10 Ampere, gar nicht mehr greift, weil die Reihenschaltung von Übergangswiederständen die komplette Energie in Wärme verbrät und der Trigger-Strom für die Sicherung gar nicht mehr erreicht wird.
Eine degenerierende Klemmwirkung und/oder Kontaktflächenoxidation tut langfristig noch ihr übriges dazu. Das vor dem Hintergrund nicht zu wissen aus welchen Materialen - insbesondere Beschichtungen - die allermeisten Klemmvorrichtungen gebaut sind, und damit wie sie sich langfristig verhalten. Pures Glücksspiel. Dumm nur, dass das hier ganz böse ins Auge gehen kann.

Letztlich ist es in keiner Weise sinnvoll, weder technisch noch wirtschaftlich. Bei dem Bau von Akkupacks besteht zudem schlicht nicht die Notwendigkeit einer einfach trennbaren Zellverbindung. Somit ist es am Ende sogar völlig rausgeworfenes Geld da etwas im Bereich von 30-40 Euro für irgendwelche Halter zu investieren, wenn man für das selbe Geld irgendein billiges China-Punktschweiß-Dingens kaufen kann, dass nicht sonderlich toll ist, aber elektrisch gesehen dennoch weitaus bessere Verbindungen hervorbringt. Da muss man ja mit dem Klammersack gepudert sein, um da irgendwelche Stunds mit ominösen Haltern zu veranstalten.
Somit sind Halter nur eine Sache bei Anwendungen, wo man wenige Zellen einfach wechseln möchte. Dann ist man schon einmal nicht bei - wie hier thematisiert - bis zu 50 Zellen, noch dann bei hohen Strömen (wo man also zuverlässig recht tief absichern kann). Zudem kostet es sehr viel Zeit unzählige dieser Halter ensprechend zu verlöten, mechanisch zu fixieren und Zellen da rein zu drücken. Es ist am Ende sogar um längen effizienter mit Blick auf Packungsvolumen und investierter Zeit, die Dinger einfach per Punktschweißung zu verbinden.

Am Ende geht es also um die Frage: Will man was ordentliches oder dilettantisches Gebastel? Wer sich jetzt im Niveau des dilettantischen Gebastels gut aufgehoben fühlt, der sollte wohl sich wohl eher von Akkuzellen fernhalten...

Hallo

naja der vergleich hingt doch ein wenig

wenn ich z.b. en LFP System mit 16s1p Zellen habe dann fließt durch jede einzelne Zelle der volle entladestrom z.b. 50 A
wenn ich aber sagen wir mal ein system habe das 13s100p ist dann fliessen duch jeder einzelne zelle nur 0,5 A

ich will ja sicher sagen das eine verklemme eine bessere kontaktierung als eine schraubklemme herstellt.

sagen wir mal die federklemme hat einen 10 mal so hohen übergangwiderstang als eine verschraubung
R Verschraubung = 0,01 Ohm
R Federklemme = 0,1 Ohm

jetzt rechnen wir mal

P=I² x R
__________________________
system 16 S
P=(50x50)x0,01 = wäre dann also 25 Watt Verlustleisung am Übergangwiderstand Richtig ?
_________________________________________________________________________-
system 100p mit verklemme
P=(0,5x0,5)x0,1=0,025 Watt Richtig ?
__________________________________________________________________________

wenn ich jetzt mal davon ausgehe das ich am schlechtesten Fall 5 A habe vor der sicherungsdraht abraucht

P=(5*5)x0,1=2,5 Watt Richtig ?
sag mir bitte jemand wenn ich einen Rechenfehler habe.....

Also ich finde halt ganz so einfach ist es auch nicht ....schrauben gut Federklemme scheisse
Bei kleinen Ampere Zahlen dürften federklemmen keine all zu grossen Probleme machen....wenn die federklemme einen guten und sauberen kontakt darstellt...

sowas müsste man mal bauen und dann unterLast mit der wärmebildkamera vergleichen
Es ist halt einfach so das durch die grosse anzahl an Parralellen Übergangwiederständen der gesamtübergangwiederstand doch gar nicht so schlecht ist

wie kann es dann sein das eine klassische Wago Klemme auch nur mit einem federkontakt arbeitet.....

Wie kann es denn sein, dass man bei einem Zellenpack prismatischer Zellen die Busbars mit hinreichend Drehmoment und guten Kontakflächen verschrauben muss, weil die Anschlüsse sonst heiß werden?

Ein Minimalwissen über Elektrotechnik hilft da weiter. Über eine "Wagoklemme" fließen eben nicht "ordentlich Ströhme", es fließen dort nicht einmal ordentlich Ströme. Wenn man über eine Wagoklemme bei 230V 5kW ballert fließen dort rund 21A. Wenn man 5k aus einem, sagen wir mal, 24V Akku-Pack zieht, fließen da 208A. Das 10-fache. Der Vergleich ist also Äpfeln mit Birnen.
Man kann ihn noch spezifischer Rechnen: Ein Übergangswiderstand von 0,1 Ohm (nicht viel für eine "lose" Klemmverbindung) an einer Wagoklemme, lässt im Fallbeispiel an ihr eine Verlustleistung von 44W abfallen. Im andern Fallbeispiel würde an der selben Klemmstelle mit 0,1 Ohm Übergangswiderstand bei 208A ganze 4,3kW abfallen.
Mal in Prozent verdeutlicht: Im Wageklemmen-Fall würden 0,9% der Leistung an ihr abfallen, im andern Fall mit den Akkuzellen 86%. Der erste Fall wird ordentlich warm, der zweite Fall brennt ganz schnell wie eine Weihnachtsbaum.
Jetzt haben Wago-Klemmen bauartbedingt keine lose Klemmung und klemmen nicht nur einfach, sie beißen sich quasi fest in den Leiter. Trotzdem enden sie im Bereich 30-40A. Den Grund dafür habe ich oben beispielhaft gerechnet.

Deswegen sind Klemmverbindungen für hochstromfähige Akkuzellen absolute Scheiße. Einfache 18650 Zellen können Problemblos Kurzschlussströme von 40A und mehr liefern. Wenn mehrere davon in Reihe hängen addieren sich die Übergangswiderstände zudem noch. Im Kurzschlussfall kann es da mit unter dazu führen, dass eine Sicherung von, sagen wir mal 10 Ampere, gar nicht mehr greift, weil die Reihenschaltung von Übergangswiederständen die komplette Energie in Wärme verbrät und der Trigger-Strom für die Sicherung gar nicht mehr erreicht wird.
Eine degenerierende Klemmwirkung und/oder Kontaktflächenoxidation tut langfristig noch ihr übriges dazu. Das vor dem Hintergrund nicht zu wissen aus welchen Materialen - insbesondere Beschichtungen - die allermeisten Klemmvorrichtungen gebaut sind, und damit wie sie sich langfristig verhalten. Pures Glücksspiel. Dumm nur, dass das hier ganz böse ins Auge gehen kann.

Letztlich ist es in keiner Weise sinnvoll, weder technisch noch wirtschaftlich. Bei dem Bau von Akkupacks besteht zudem schlicht nicht die Notwendigkeit einer einfach trennbaren Zellverbindung. Somit ist es am Ende sogar völlig rausgeworfenes Geld da etwas im Bereich von 30-40 Euro für irgendwelche Halter zu investieren, wenn man für das selbe Geld irgendein billiges China-Punktschweiß-Dingens kaufen kann, dass nicht sonderlich toll ist, aber elektrisch gesehen dennoch weitaus bessere Verbindungen hervorbringt. Da muss man ja mit dem Klammersack gepudert sein, um da irgendwelche Stunds mit ominösen Haltern zu veranstalten.
Somit sind Halter nur eine Sache bei Anwendungen, wo man wenige Zellen einfach wechseln möchte. Dann ist man schon einmal nicht bei - wie hier thematisiert - bis zu 50 Zellen, noch dann bei hohen Strömen (wo man also zuverlässig recht tief absichern kann). Zudem kostet es sehr viel Zeit unzählige dieser Halter ensprechend zu verlöten, mechanisch zu fixieren und Zellen da rein zu drücken. Es ist am Ende sogar um längen effizienter mit Blick auf Packungsvolumen und investierter Zeit, die Dinger einfach per Punktschweißung zu verbinden.

Am Ende geht es also um die Frage: Will man was ordentliches oder dilettantisches Gebastel? Wer sich jetzt im Niveau des dilettantischen Gebastels gut aufgehoben fühlt, der sollte wohl sich wohl eher von Akkuzellen fernhalten...

Ich meine du hast bei deiner rechnung vergessen das bei einem system mit den federhaltern viele übergangswiederstande halt parallel liegen....die volle Leistung über einen einzelnen federkontakt zu leiten das wäre natürlich absolut tötlich...

siehe eine ausführungen obern.

Gruss

Du gehst davon aus, dass Du Unmengen an Zellen parallel hängst. Diesen Zustand bezeichne ich mal schlichtweg als Unsinn.
In erster Linie will man die Spannung nach oben bekommen, um eben genau nicht mehr mit irrsinnigen Strömen zu hantieren.
Zumal die theoretische Gleichverteilung der Ströme bei Parallelschaltung schnell zu einem Ungleichgewicht führt, denn man wird in der realen Welt eben nicht an jeder Kontaktstelle die gleichen Übergangswiderstände haben.
Was insbesondere in einer Parallelschaltung dazu führt, das bestimmte Zellen, in dem Fall die gut kontaktieren, überproportional belastet werden und mit ihnen auch ihre Kontaktierung.
Das macht es insbesondere auch aus Sicht eines gleichmäßigen "Zellverbrauchs" problematisch.
Das zeigt, das auch so ein fiktives 100P-Szenario letzt hier krankt...

Es ist eben das, was ich schon schrieb: Dilettantische.

@Necro:
Schön das du so umfangreich antwortest. Es geht aber um 10-50 Zellen. Da geht es eher nicht um 5KW mit 24V, lass die Kirche mal im Dorf. Halte bitte andere User hier nicht für Dumm. Vertritt gerne deine Meinung, aber bleib freundlich!

Was bitte ist an einem Rechenbeispiel falsch, um auf das Problem hinzuweisen?
Die Erklärung wäre mal interessant...
Das hat ja Klimaleugner-Niveau, die dann auch anfangen und sagen: "Ja aber die 20 Gramm CO2 in meiner Wasserflasche machen jetzt auch nicht dass sie überkocht!!"
Das gewählte Beispiel habe ich also mit Bedacht gewählt, weil es zeigt wie unglaublich groß dieses minimale Problem driften kann.

Was bitte ist an einem Rechenbeispiel falsch, um auf das Problem hinzuweisen?
Die Erklärung wäre mal interessant...
Das hat ja Klimaleugner-Niveau, die dann auch anfangen und sagen: "Ja aber die 20 Gramm CO2 in meiner Wasserflasche machen jetzt auch nicht dass sie überkocht!!"
Das gewählte Beispiel habe ich also mit Bedacht gewählt, weil es zeigt wie unglaublich groß dieses minimale Problem driften kann.

Hallo

rechenbespiele sind schon ok

aber sag doch bitte was an meinem Rechenbespiel falsch ist ?
Ich denke das so mancher nutzer hier ein 13s100P pack in Benützung hat!!

Du wirst mir zustimmen das bei einer Parallelschaltung von widerständen der Gesamtwiderstand kleiner ist als der einzelwiderstand.
Sag mir doch bitte mal wo der rechenfehler in meiner Berechnung ist.

wenn die einzelnen übergangswiederstände nicht zu sehr von einander abweichen dann sehe ich hier erstmal kein problem

In deiner berechnung bist du davon aus gegangen das der gesamtstrom des akkupacks durch einen einzelnen Übergangswiederstand der federverbindung geht und das ist so nicht richtig !!
Weiter Oben hast du doch selbst geschrieben das 20 A für eine Federklemme nicht viel ist und das dieser wert bei einer Federklemme auch ok Ist.
tatsächlich sollte man so ein akkupack mal bauen und dann mit der wärmebildkamera die einzelnen Verlustleistungen sichtbar machen.