Allgemeiner Akku-Bastelthread

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m_karl

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Hallo Leute,
hier ein Sammelort wo wir unsere Akkubasteleien vorstellen/diskutieren können, vergleichbar mit den Diskussionsthreads zu den Akkuadaptern.

Ich mache mal den Anfang mit dem Zusammenbau von einem einfachen Aliexpress Kit für einreihige DeWalt 21700 Akkus. Verbaut werden Samsung SDI 21700-40T, es handelt sich also um einen 4 Ah Akku. Ein ausdauernder Akku für Anwendungen ohne hohe, kontinuierliche Leistungsanforderung also. Preis der Komponenten beläuft sich auf etwa 47 €. Vergleich zum Original ist nicht möglich weil DeWalt den Akku (wie so vieles) nur in den Staaten anbietet.

Hier ein paar Bilder:
40T_1.jpg
40T_2.jpg
Die Verbinder sind 10 x 0,2 mm rein Nickel, das ist an der Grenze meines Eigenbau Punktschweißers. Die Schweißdauer von 200 ms ist gefühlt schon recht lange bezogen auf den Wärmeeintrag. Bei 0,15 mm sind es 80 ms, das fühlt sich "richtiger" an. Aber das 0,2 mm Zeug hatte der Shop grade da bei meiner Bestellung, bei den >30 A die der Akku Puls liefern wird, vermutlich auch nicht verkehrt.
40T_3.jpg
Der Akku funktioniert im Werkzeug und lädt am Originalladegerät, ich freue mich schon auf einen ausfühlicheren Test. Hier noch unter seinen original 3 Ah Kollegen, einmal mit Sanyo NCR20700A und einmal mit Samsung SDI INR21700-30T.
40T_4.jpg
Die Platine hab ich mir auch mal etwas genauer angeschaut, es handelt sich um einen 5s-BMS Chip der allerdings keine Möglichkeit hat den Akkustrom zu schalten, oder dem Werkzeug irgendetwas mitzuteilen (außer er schaltet den Temperatur Pin.. ich werde vielleicht mal das Schaltbild herauszeichnen). Er kann aber dem Ladegerät wird er über den "ID" Pin Bescheid geben, das war zumindest bei einem Originalakku bei einem Zelltausch so (der dann auch verweigert hat).
40T_5.jpg


In den nächsten Wochen kommt dann ein Makita 15-Zell Nachbaugehäuse wo 15 Sony VTC5A Platz finden werden. Etwas unschön: Leider sind die Zellen nicht gematched. Das heißt: Unterschiedliche Seriennummern und OCV Spannungsunterschiede von bis zu 40 mV zwischen den Zellen, während zB. bei den Samsungzellen max. 1 mV Unterschied festzustellen ist. Ich weiß nicht ob ich noch einen einfachen Ri-Indikator wie zB. Spannungsantwort auf einen DC Puls nehmen soll um die Zellen möglichst gleichmäßig auf die parallel verschaltenen 3er Gruppen aufzuteilen. Das nächste Mal frag ich bei der Bestellung nach um gematchte Zellen zu bekommen :/
(Die Langlebigkeit des Packs ist mir allerdings gar nicht so wichtig, der soll ja hauptsächlich MrDitschy überzeugen wie toll große Packs sind :mrgreen: :wink: Also wird er eh nicht bei mir alt sondern bei jemand anderem..)

Allesmassiv schrieb:
Sony verbietet im datenblatt der VTC5A Zellen in der Mitte des Pulspols einen Bereich für Schweißpunkte.

Je nach dem was du für ein Punktschweißgerät hast, kann es sinnvoll sein, mehrere Lagen Nickelband
(100%Nickel, kein Hilium) aufeinander zu schweißen. Ich habe für meine Metabos vier Lagen 0,15*8mm Nckelband genommen, da das das dickste Material ist, das mein billige Punktschweißgerät richtig fest verschweißt. Ich bezweifele irgendwie, dass die mitgelieferten Verbinder der Aliexpress Gehäuse auf 35A Zellen ausgelegt sind.
Auf 15 Zeller bin ich schon richtig gespannt.
Vielen Dank für den Hinweis, das mit dem mittigen "Sperrbereich" hatte ich nicht auf dem Schirm. Auf der Skizze im Datenblatt schaut es aber eher so aus, als wäre der Minuspol gemeint. Kann echt gut sein, dass da eine Schwachstelle für Venting ist, oder das den Mandell stört. :bierchen:
Bei meinem früheren Akku mit Sony VTC5A habe ich nicht drauf geachtet, aber wenn ich mir die Fotos von dem Akku anschaue dürfte ich nicht allzu sehr in den Bereich gekommen sein..

Wieviel die übereinander geschweißten Verbinder bringen weiß ich jetzt nicht, also ich hab mir das immer so vorgestellt, dass die Schweißpunkte zur Zelle direkt die Schwachstellen in der elektrischen Verbindung sind :kp:

Die Mitgelieferten Verbinder bringen mir sowieso nichts, weil ich erst ein paar zum Einstellen vom Schweißer verheizen müsste (und dann zu wenige habe). Die verwende ich daher eigentlich nie.
 
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Allesmassiv

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Ja, hast recht, es war der Minuspol. Das hatte ich bei meinen Zellen auch erst direkt nach dem Verschweißen des ersten Akkupacks gelesen, bis jetzt funktioniert der aber auch problemlos.

Bezüglich mehrerer Verbinder: Jeder Widerstand macht Wärme, wenn Strom darüber fließt. Natürlich haben die Schweißpunkte einen gewissen Übergangswiderstand, aber ich würde davon ausgehen, dass der des Bleches weitaus dominiert.
Ein 2cm langer Nickelstreifen mit 0,2*8mm hat ca. 0,87mR und heizt bei 35A dementsprechend mit etwa 1W. Das ist nicht die Welt aber eben auch nicht nichts und heizt die Zellen lokal zusätzlich auf.
Verbinder aus vernickeltem Stahlblech hätten bei gleicher Abmessung ca. den doppelten Innenwiderstand.

Zum Vergleich: Die (neuen) Zellen selbst haben einen DC Innenwiderstand von ca.16-17mR.
 
m_karl

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Ok, mal in den alten Fotos gekramt. Bei meinem ersten Akku habe ich mal den Übergangswiderstand zwischen 2 Polen gemessen (10 x 0,15 mm), das ergab 0,68 mOhm. Da dürftest du recht haben, der Widerstand des Streifens überwiegt wohl.
 
Mr.Ditschy

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m_karl schrieb:
(Die Langlebigkeit des Packs ist mir allerdings gar nicht so wichtig, der soll ja hauptsächlich MrDitschy überzeugen wie toll große Packs sind :mrgreen: :wink: Also wird er eh nicht bei mir alt sondern bei jemand anderem..)
:mrgreen:
Mir fällt dazu gerade ein, dass ich ja auch mal einen Thread zu einem Makita Akku Eigenbau gestartet hatte: Makita 18V Akku mit 21700 Zellen!?
 
m_karl

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Ahja, stimmt den gab es auch noch. Phawkes hatte glaub ich auch mal einen für seine Festool-Umbauten, hab ich auch nicht mehr gefunden auf die Schnelle.
Und ja, du musst dann für uns testen wie Makita Werkzeuge, wie der brushless Winkelschleifer, mit dem extra verfügbaren Bumms zurechtkommen :wink: :D
Sony VTC5D wären noch eine Nummer knackiger gewesen und hätten auch die 8 Ah von den üblichen 21700 Akkus geknackt, so sinds halt 7,5 Ah. Aber immer noch 1,5-fache Leistung von einem Fein "High Power" Akku. :mrgreen:

BTW, von den Fotos her hat die Aliexpress-Platine übrigens kein Balancing. Magst du einen Modellbau Balancing Stecker dran haben nur für den Fall? Gerade mit den nicht gematcheten Zellen könnte das interessant sein alle ~10 Zyklen oder so zumindest mal zu Monitoren wie es um die Zellspannungen steht..
 
phawkes

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Ich hatte mich damit damals immer bei anderen mit in die Threads gehängt. Das macht das wiederfinden leider nicht einfacher... :?
https://www.werkzeug-news.de/forum/viewtopic.php?f=46&t=41014#p379530
https://www.werkzeug-news.de/forum/viewtopic.php?f=5&t=38360&start=10#p373924

Hier sind zwei Startpunkte zu meinen Festool bastelleien.
Meine Zwei CDD12 FX laufen aktuell bei mir auf der Baustelle ohne probleme.
Für Trockenbau und Co sind sie mit den Akkus gut zu gebrauchen.
An Akku LiIon umbauten habe ich 3S2P, 4S und 4S2P.

Ich bin gespannt was es hier alles zusehen geben wird :)
Wenn ich mal wieder Zeit übrig habe, möchte ich mich an einem Stihl AP300 (10S3P) mit guten Zellen und defekter Elektronik versuchen.
 
Mr.Ditschy

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m_karl schrieb:
BTW, von den Fotos her hat die Aliexpress-Platine übrigens kein Balancing. Magst du einen Modellbau Balancing Stecker dran haben nur für den Fall? Gerade mit den nicht gematcheten Zellen könnte das interessant sein alle ~10 Zyklen oder so zumindest mal zu Monitoren wie es um die Zellspannungen steht.
Hmm, ich habe vom Modellbau noch einen „Dicarger“, ich suche mal welchen Stecker der dran hat ... wobei ich m.W. auch Nadeladapter gebaut habe.

Doch wie willst das anbringen?
Da müsstest wenn den gelben 7-Pin Makita Stecker am NoName PCB entfernen und dort den Balancing Stecker anbringen ... dann geht aber nicht mehr über den Makita Lader zu laden, nur über Modellbaulader.
 
powersupply

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MrDitschy schrieb:
Da müsstest wenn den gelben 7-Pin Makita Stecker am NoName PCB entfernen und dort den Balancing Stecker anbringen ...
So habe ich das an einem neu bestückten 5S Makita realisiert.
Dazu gibt es auch irgendwo ein paar Bilder.

PS
 
m_karl

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Mh. Aber das Originalladegerät nicht nutzen zu können ist doch auch unpraktisch :/
Oder den Pack einfach nutzen bis die das schwächste Triple kaputt geht. Im Grunde gewinnt man durch das Balancing jetzt auch keinen Blumentopf, wenn man bei vollem Akku balanced und dann ohne Einzelzellenüberwachung entlädt kann das sogar echt kontraproduktiv sein. Dadurch vermeidet man zwar Überladung, aber fährt potentiell ein Triple beim Entladen in den Boden. Lädt Makita überhaupt bis 4,2 V pro Zelle, mit den neueren Ladegeräten glaub ich schon oder?

Die Zellspannungen zB. bei 3 V angleichen und ab da einfach nicht mehr angreifen wär eben auch eine Strategie, gerade wenn man nur bis 4,1 V pro Zelle lädt. So mach ich es mit meinem 15 Zeller, wo sich die Zellen recht unterschiedlich herausgestellt haben. Der fristet sein Leben jetzt im Staubsauger in der Wohnung in München wo ich "nur" den Modellbaulader hab, kein DeWalt Ladegerät.

Ich glaub ich schau mal wenn das Gehäuse da ist ob ich einen einfachen Weg finde einen Anschluss zu platzieren und sprech das mit euch noch ab hier :wink:
 
Mr.Ditschy

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m_karl schrieb:
Mh. Aber das Originalladegerät nicht nutzen zu können ist doch auch unpraktisch :/
Oder den Pack einfach nutzen bis die das schwächste Triple kaputt geht. Im Grunde gewinnt man durch das Balancing jetzt auch keinen Blumentopf, wenn man bei vollem Akku balanced und dann ohne Einzelzellenüberwachung entlädt kann das sogar echt kontraproduktiv sein. Dadurch vermeidet man zwar Überladung, aber fährt potentiell ein Triple beim Entladen in den Boden.
Macht es Makita so nicht schon eh und je in ihren Akkupacks, also durch selektierte Zellen und riegelt dann bei zu tief fallenden Zellen mit dem Chip ab. Bei den neueren Platinen zwar mittels Einzelzellen-Überwachung, zuvor durch einen Spannungsmittelwert.

Habe zumindest wenn, immer die leeren Lipo Zellen vor dem ca. 10ten aufladen balanciert.


Lädt Makita überhaupt bis 4,2 V pro Zelle, mit den neueren Ladegeräten glaub ich schon oder?
M.W. bis 4,2v, also ein Akkupack hat meine schon so ca. 21V wenn er voll geladen ist - werde es aber nochmals messen.
 
m_karl

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Ui post ist da:
makita.jpg

Die Platine überwacht nur C1 und die gesamte Packspannung, also Balancing gibt es von sich aus nicht. Den Balancinganschluss könnte man evtl. unterhalb vom Verrigelungsknopf installieren, da ist aufgrund von dem hochgezogenen Gehäuse etwas Platz. Hast du schon geschaut welcher Balancinganschluss bei dir passen würde MrDitschy?
 
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KingKong069

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Die Platine ist ja Kategorie ganz dumm.
Bin mal gespannt was du da zusammen baust.
 
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Das ist eine von der Sorte bei der das Makita Ladegerät, nach Wiedereinstecken des schon vollen Akkus, gerne mal bis 21,6V weiterlädt!
Also bitte aufpassen und nicht nochmal einstecken. :allesgut:

PS
 
m_karl

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KingKong069 schrieb:
Bin mal gespannt was du da zusammen baust.
Ich auch :mrgreen:

@PS: Das klingt wirklich abenteuerlich...

Aber ja eine gute Makitaplatine hat ja noch niemand gefunden (oder zumindest nichts gesagt), also muss es die sein. Verstärkt aber den Wunsch nach einem Balancing connector..
 
Mr.Ditschy

Mr.Ditschy

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m_karl schrieb:
Hast du schon geschaut welcher Balancinganschluss bei dir passen würde MrDitschy?
Hey, wie die Stecker genau heißen weiß ich nicht mehr, habe da aber mal zwei „Balancer“ gefunden, hoffe du kannst damit etwas anfangen (oben ist ein Eigenbau Kabel zum direkt verbinden ... der Robbe passt zu meinem Modellbaulader „Robbe Powerpeak Infinitiy 2“)? 01AEF163-083E-42DD-9C2D-A94E261DBC2C.jpeg
 
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MrDitschy schrieb:
Hey, wie die Stecker genau heißen weiß ich nicht mehr, [...]

Robbe (unterer Balancer) verwendet von JST die EH-Serie. Sieht man auf dem Bild schlecht weil der ja im Gerät steckt.
Die Adapterplatine hat am Eingang einen "Polyquest" (PQ), der Stecker ist von Molex die SHM-Serie. Das sollte der selbe Stecker sein wie am Yamara (oberer Balancer).
TP (Ausgänge der Adapterplatine) sind wie die PQ auch von Molex, aber 2mm Abstand der Pins statt 2,5mm.


Alles klar? :crazy:


mfg JAU
 
m_karl

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Das waren lebensrettende Infos JAU, vielen Dank! Ich war heute bei der blauen Apotheke und die hatten nur HX und EH vorrätig, dass der Robbe einen der beiden nutzt hab ich mit schnellem Handygooglen im Laden nicht gefunden.
Die Kabel fürs Balancing lassen sich recht schön zwischen den Zellen verlegen und sollten dann problemlos vorne unter dem Verriegelungsknopf hinausgeführt werden können.

Eine Sache die noch offen ist, ist die Sicherung. Eine 100 A Sicherung mit möglichst kleiner Bauform aus dem Automobilbereich würde mir vorschweben. Weil das Gehäuseinnere recht klein ist, habe ich mit dem Dremel einen Teil von dem Luftkanal entfernt, in der Hoffnung da dann Platz dafür zu haben.

Die Zellen sind jetzt auch verschweißt, ich habe sie einfach nach OCV zusammengemischt, wie balanciert der Pack ist wird sich dann erst im Betrieb herausstellen.

makita_2.jpg makita_3.jpg

Ich weiß, die Verbinder am Ende des Packs (also B+ und B-) schauen auf dem Foto ein bisschen zerfleddert aus, aber ich finde die Nutzung von 3 einzelnen Verbindern deutlich sinnvoller, als den gesamten Strom über einen Verbinder zu schicken. 0,2 x 10 mm rein Nickel.
 
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Hallo

Sieht schon mal nicht schlecht aus.
Ich würde aber über die Minus noch eine je Brücke einschweißen damit sich die einzelnen Reihen nicht untereinander debalancieren können.

makita_3.jpg

PS
 
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m_karl

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Die Brücken kommen dann auf jeden Fall noch rein ja, wenn ich die Balancingdrähte einbau'
 
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