Layout-Frage: 10s2p in 4x5 Konfiguration für 36V-Akku verschalten

[Gun]

Hallo zusammen,


ich plane gerade den Aufbau eines 10s2p-Akkupacks (36V nominal) und möchte diesen in einem 4x5-Layout (insgesamt 20 Zellen) anordnen.


Bevor ich mit dem Punktschweißen beginne, möchte ich sichergehen, dass ich das Verschaltungsschema für die Zellverbinder korrekt plane. Da die 4x5-Anordnung von der typischen linearen Anordnung abweicht, bin ich mir unsicher, wie ich die Reihen- und Parallelschaltungen am sinnvollsten lege, um kurze Wege für die Nickelstreifen zu gewährleisten und das BMS-Management sauber zu halten.


Meine Fragen dazu:


1. Gibt es für ein 4x5-Layout ein bewährtes Schema, um die 10 Zellen in Reihe (s) und 2 parallel (p) zu schalten?


2. Wie führt man bei diesem Layout am besten die Balancer-Kabel für das BMS, ohne dass sie sich kreuzen oder zu lang werden?


3. Gibt es bei dieser spezifischen Geometrie besondere Punkte hinsichtlich der Strombelastbarkeit der Verbinder zu beachten?


Für Tipps oder Skizzen/Fotos, wie ihr ein solches Layout löst, wäre ich sehr dankbar!


Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe!

 

[hannes69]

So würd ich das machen (senkrechter Doppelstrich = Nickelstreifen, waagrechter Einfachstrich = Kupfer, Knubbel = Lötverbindung).
Ansicht von einer Seite, nur obere oder untere Hälfte, der Rest dann analog, sollte klar sein.
Nickelstreifen also nur parallel, die brauchen dann praktischerweise nur den einfachen Zellstrom tragen.
Seriell dann Kupfer mit der benötigten Strombelastbarkeit verlöten.
So ist das ganze aufgeräumt, ein sehr simples Layout, man braucht nicht unendlich viel Nickelstreifen layern zwecks Strom, es gibt durch das serielle Kupfer dann wenig Hitze, Verluste, Spannungsfall.
Geht so dann bei beliebigen Konfigurationen. Hab selber ein 10S5P so konfiguriert. Also bei mir die 5 parallelen zu einem Punkt zusammengeführt, dann zwei solche Punkte mit Kupfer verlötet.
Wenn man nur mit Nickel arbeitet, wird das komplizierter, dann muß man sich genau überlegen, wie die Ströme laufen, und dann das ganze optimieren bzw. einfach überdimensionieren. Geht wohl auch irgendwie, aber bei meiner Methode ist das viel simpler und man bekommt an keiner einzigen Stelle ein Problem mit unbekannten / zu großen Strom, solange die Nickelstreifen und das Kupfer ausreichend dimensioniert sind, aber hier kann man ja leicht rechnen, weil der Strompfad ja eindeutig ist.
Ich selber wollte zuerst auch Nickel nehmen, bin dann aber davon ab, weil die Anforderung an ein Punktschweißgerät hoch sind und ich nur dieses eine Pack fabriziert habe, habe also mit dem gearbeitet, was ich habe. Habe mit Solarzellenverbindern die Parallelen auf die Zellen gelötet und seriell Kupfereinzeladern aus der Kabelkiste verlötet. Wenn man das korrekt ausführt, gibts auch mit der Methode keine Probleme, die Zellen haben keinerlei Kapazitätsverlust (großer Lötkolben für schnelles Löten erforderlich, gutes bleihaltiges Lötzinn, Löthonig, Zellen anschleifen).
Aber auch hier wie oben gezeigt mit Nickel-Kupfer Kombination braucht man einen nicht zu schwachen Lötkolben, weil das hier etwas stärker dimensionierte Kupfer die Hitze vom Lötkolben sauber wegzieht, der muss dann auch nachliefern können. Man darf halt nicht ewig mit zu wenig Leistung rumeiern und die Zellen überhitzen, kurz und knackig mit großer Hitze löten lautet die Devise.

Nur mit Nickel zu arbeiten bietet sich vielleicht bei industrieller Produktion an, is halt schneller und billiger. Aber elektrisch hat das nur Nachteile. Wenn man so ein Pack schon selber macht, dann macht man gleich ein Vernünftiges

Edit: Weil das Layout hier so simpel ist, kann man auch erst die Nickelstreifen mit dem Kupfer verlöten und dann erst die Punkte schweißen, dann gibts 0 Hitzeproblem für die Zellen.

 

[Gun]

So würd ich das machen (senkrechter Doppelstrich = Nickelstreifen, waagrechter Einfachstrich = Kupfer, Knubbel = Lötverbindung).
Ansicht von einer Seite, nur obere oder untere Hälfte, der Rest dann analog, sollte klar sein.
Nickelstreifen also nur parallel, die brauchen dann praktischerweise nur den einfachen Zellstrom tragen.
Seriell dann Kupfer mit der benötigten Strombelastbarkeit verlöten.
So ist das ganze aufgeräumt, ein sehr simples Layout, man braucht nicht unendlich viel Nickelstreifen layern zwecks Strom, es gibt durch das serielle Kupfer dann wenig Hitze, Verluste, Spannungsfall.
Geht so dann bei beliebigen Konfigurationen. Hab selber ein 10S5P so konfiguriert. Also bei mir die 5 parallelen zu einem Punkt zusammengeführt, dann zwei solche Punkte mit Kupfer verlötet.
Wenn man nur mit Nickel arbeitet, wird das komplizierter, dann muß man sich genau überlegen, wie die Ströme laufen, und dann das ganze optimieren bzw. einfach überdimensionieren. Geht wohl auch irgendwie, aber bei meiner Methode ist das viel simpler und man bekommt an keiner einzigen Stelle ein Problem mit unbekannten / zu großen Strom, solange die Nickelstreifen und das Kupfer ausreichend dimensioniert sind, aber hier kann man ja leicht rechnen, weil der Strompfad ja eindeutig ist.
Ich selber wollte zuerst auch Nickel nehmen, bin dann aber davon ab, weil die Anforderung an ein Punktschweißgerät hoch sind und ich nur dieses eine Pack fabriziert habe, habe also mit dem gearbeitet, was ich habe. Habe mit Solarzellenverbindern die Parallelen auf die Zellen gelötet und seriell Kupfereinzeladern aus der Kabelkiste verlötet. Wenn man das korrekt ausführt, gibts auch mit der Methode keine Probleme, die Zellen haben keinerlei Kapazitätsverlust (großer Lötkolben für schnelles Löten erforderlich, gutes bleihaltiges Lötzinn, Löthonig, Zellen anschleifen).
Aber auch hier wie oben gezeigt mit Nickel-Kupfer Kombination braucht man einen nicht zu schwachen Lötkolben, weil das hier etwas stärker dimensionierte Kupfer die Hitze vom Lötkolben sauber wegzieht, der muss dann auch nachliefern können. Man darf halt nicht ewig mit zu wenig Leistung rumeiern und die Zellen überhitzen, kurz und knackig mit großer Hitze löten lautet die Devise.

Nur mit Nickel zu arbeiten bietet sich vielleicht bei industrieller Produktion an, is halt schneller und billiger. Aber elektrisch hat das nur Nachteile. Wenn man so ein Pack schon selber macht, dann macht man gleich ein Vernünftiges

Edit: Weil das Layout hier so simpel ist, kann man auch erst die Nickelstreifen mit dem Kupfer verlöten und dann erst die Punkte schweißen, dann gibts 0 Hitzeproblem für die Zellen.

Vielen Dank für deine ausführliche Antwort und das hilfreiche Beispiel! Da ich mein 4x5-Pack jedoch ausschließlich mit Nickelstreifen aufbauen möchte (ohne Kupferadern), bin ich mir bei der Verschaltung der Unterseite noch unsicher, um Kurzschlüsse zu vermeiden.


Könntest du mir bitte das Layout für 4x5 skizzieren, inklusive der genauen Platzierung der Nickelstreifen für die Oberseite und die Unterseite? Da ich Laie bin, würde mir eine vollständige, beidseitige Ansicht sehr helfen, damit ich die Reihenschaltung korrekt nachvollziehen kann.

Vielen Dank!