Teil 2 – Akku-Technik LiFePO4

Das Ganze (der neue Aufbauakku) sollte ja auf mindestens 300Ah LiFePO4 – Einzelzelllen basieren, siehe hierzu meine Artikel bezüglich Energiebedarf und folgende. Geplant war (vor drei Jahren) ein Aufbau aus vier Einzelzellen.

Erfahrungswerte

Der Energiebedarf stellte sich jedoch in der vergangenen Nutzung als deutlich niedriger heraus als kalkuliert. Es reichen im Minimum sicher 150Ah, optimalerweise 200Ah sind als sinnvolle Größe anzusetzen. 300Ah wären schon übertrieben gewesen. Zumal dann eben auch der Einbauraum recht knapp ist, siehe unten – das erkannte ich erst im Laufe meiner näheren Planung.

Leider kann ich (an meinem Fahrzeug) meine Vorstellungen, ein System aus Einzelzellen mit eigener Elektronik für Balancing und Batterie-Management nicht umsetzen.

Warum?

Euramobil verbaut bis zu zwei 80Ah GEL-Akku’s im Bereich des rechten Einstiegs (Einstiegstrittstufe) des Windlaufs, an sich eine sinnvolle Lösung, ist das ja sonst toter, ungenutzer Raum am VI, der er ja keine Beifahrertüre hat.

Andere Fabrikate bringen dort meist die Gasflaschenkasten unter, dieser sitzt bei Euramobil jedoch im Bereich des Küchenblocks auf der linken Fahrzeugseite.

Aber durch die Möbelgestaltung und vor allem wegen der Ducato-Sitzkonsole bringt man da eben, durch die verbleibende Zugangsöffnung, nur die üblichen Starterbatterie – Formate rein bzw. an der Sitzkonsole vorbei (375-405mm lang, nicht breiter als 175mm und nicht über 195mm hoch).

Für alle anderen Abmessungen funktioniert der Einbau nicht ohne das die Sitzkonsole komplett ausgebaut werden muss.

Den Akku in die Sitzkonsole der Beifahrerseite zu verschieben (wie bei TI im allgemeinen üblich), will ich auch nicht – hätte da zwar Platz, aber – da unter jedem Sitz ein Subwoofer (mit Abstrahlung bis in den unteren Sprachfrequenzbereich) montiert ist und unter dem Beifahrerseitz zudem der dazu passende Verstärker verbaut ist, geht da halt keine Untersitzbatterie mehr rein. Auf der Fahrerseite ist in der Konsole auch kein Platz, da laufen zusätzlich Heizungsrohre durch.

Zum Zweiten stehen (im Trittbrettbereich des Windlaufs) zwar 405mm x 385mm Grundfläche zur Verfügung, durch den beengten Zugang hätte ich aber trotz Ausbau der Sitzkonsole den Akku aus Einzelzellen vor Ort zusammenbauen müssen – grauslige Bastelei – die Zellen sollten ja auch ordentlich Crash – sicher in einem Kastengehäuse verbaut sein.

Kurzum, zumal das Angebot an vernünftigen LiFePO4 – Batterien mit integrierten BMS immer größer und preislich interessanter wird, habe ich beschlossen auf ein solche Lösung umzusteigen.

Erste negative Erfahrung

Der erste beschaffte LiFePO4-Akku von „Liontron“ (Mitte 2019) wurde defekt geliefert und zurückgegeben zur Gutschrift, siehe hierzu ein gesonderter Beitrag. Damit war für mich dieser Lieferant definitiv aus dem Rennen – andere haben da hoffentlich deutlich positivere Erfahrungen gemacht. 

Was gibt der Markt noch her?

Es folgten weiteren Recherchen zu den am Markt befindlichen Komplettsystemen (die kommen alle außer weniger Hersteller – Victron, SuperB sowie RELion, sowieso von chinesischen Vorlieferanten und sind quasi Handelsmarken) kam ich auf den Lieferanten „cs-batteries.de„, einer Firma mit Sitz in München, die bereits seit Jahren im Geschäft mit Li-Technologie-Akku’s ist, vornehmlich für Rennsportanwendungen.

Deren Akku’s (Typen für WoMo – Anwendung) sind basierend auf den sog. Pouch-Zellen von A123 – Systems aufgebaut (aber nicht alle).

Diese Zellen sind sehr verbreitet in USV – und industriellen Akkusystemen, aber auch im EV – Bereich. Pouch-Zellen sehen aus wie eine flach gefüllte Plastiktüte (Pouch = Beutel) und weisen im allgemeinen zwei flache breite Alufolien als Pol-Anschlüsse auf.

Zum Zweiten sind die Akku’s von „CS-Batteries“ mit einem dauerbelastbaren 200 Ampere – BMS ausgestattet, damit kann man sicher einen 2500W – Wechselrichter an solch einem Akku betreiben. „Liontron“ und die anderen können aktuell maximal 150A, manche sogar nur 100A oder 50A.

Kurzum, es sollten nun zwei Akku’s zu 100Ah von CS-Batteries werden. Die haben jeweils genau die Größe des bisher verbauten 80Ah – GEL Akku’s. Sie lassen sich in meinem Fall also einfachst einbringen und die originalen Akkuhalterungen hätte ich verwenden können (auch wenn da ein Herausfallschutz fehlte, sollte das Fahrzeug umstürzen).

Noch (leider) etwas gezögert mit der Bestellung – prompt waren die Lagerbestände weg.

Was nun, ich brauchte die Dinger bis Ende Juli?

Eine Möglichkeit war noch die Fa. Batterium in Sulz a.N. (www.autobatterienbilliger.de, www.ective.de), das war aber auch nur eine Type mit erweitertem Temperaturbereich ab Lager – war mir aber zu teuer, zumal die Typen von ECTIVE auch wieder mit Rundzellen realisiert sind. 

Auch brauche ich die Ladefähigkeit unter 0°C nicht, da die Akku bei mir im WoMo im beheizten Bereich verbaut sind.

Alternativ waren nur noch die etwas längeren (405mm) Akku’s mit 120Ah/12V von CS-Batteries noch ab Lager zu bekommen. Diese passten gerade noch in den Einbauraum, nur musste ich mir nun noch was für die Befestigung überlegen.

Dies war aber gleich gelöst, ich ließ mir eine Aluwanne (1.5mm Alublech) mit 50mm Seitenhöhe biegen und die Ecken verschweißen.

Hat mit zwar rund 50€ gekostet (Fa. Feld); aber so konnte ich nun auch den Überschlagsschutz lösen. Die Wanne mit den Akku’s umschließen zwei 25mm Spanngurte (einer je 11kg schwerem Akku), die Wanne selbst wurde mit der, auf dem Batteriefachboden fest mit dem Windlauf verschraubten, Sperrholzplatte mit rund 15 Spax-Schrauben verschraubt. Das hält die weniger als 25kg der beiden Akku’s locker auch bei einem Überschlag des Fahrzeuges. So ist der Crash-Sicherheit soweit als möglich nachgekommen – allemal mehr wie werksseitig bisher realisiert war.

So, nun bin ich doch noch mit zwei 120 Ah LiFePo4 – Akku’s, also in Summe 240 Ah (6144 Wh), recht nahe an meine ursprünglich angepeilte Kapazität herangekommen, was sich später dann doch als ganz sinnvoll herausstellte, dazu mehr bei den „ersten praktischen Einsatzerfahrungen“.