Ein kleiner LiFePO4-Akkupack mit Schutzschaltung (BMS) im Selbstbau

Hinweis:

Den Akku, den JST-Stecker und auch den Schrumpfschlauch habe ich freundlicherweise kostenlos von Eremit bereitgestellt bekommen. Ich erhalte für etwaige Käufe keine Provision, bin jedoch seit Jahren zufriedener Kunde und empfehle daher die Akkus auch weiter.

Einleitung

Bereits vor einer ganzen Weile habe ich ein FePo-Develboard mit USB-C bereitgestellt, da mir sowas in freier Wildbahn bisher nicht begegnet ist. Insgesamt stelle ich fest, dass FePo bei euch gut ankommt: Ca. 80% der ESPuino-User, die mich kontaktieren, wollen FePo nutzen. Kleines Problem: Während man für das LiPo-Develboard eine große Auswahl an fertig konfektionierten Akkus findet, sieht das FePo etwas anders aus. Mit 6000 mAh ist natürlich massig Akkulaufzeit geboten, allerdings ist der Akku auch nicht so ganz klein. Da ich sonst an fertig konfektionierten Akkupacks nicht wirklich was gefunden habe, habe ich mir überlegt, mir selbst einen FePo-Akku mit Schutzschaltung (BMS) zu konfektionieren. Ziel war auf jeden Fall, am Ende einen kompakten Akku in meinen Händen zu halten. Wem es um maximale Kapazität geht, der ist hier falsch. Beim reinen Abspielen von SD-Karte müssten mit diesem Akku so etwa 12 h drin sein.

Rechtliches:

:exclamation:Jeder ist für sein Tun und Handeln selbst verantwortlich! Ich übernehme keine Verantwortung für eure Akkupacks und dafür, dass das hier Gezeigte 100% fachlich korrekt ist. Und wie immer: Betreibt solche Akkus nicht ohne Schutzschaltung!

Wie kam es dazu?

Im ersten Schritt habe ich mich bei Eremit für einen Akku im Format 18650 mit 2000 mAh und Lötfahne entschieden. Auf der Suche nach einem sehr schlanken BMS, welches am Akku später nicht absteht (oder gar beim Schrumpfen bricht), bin ich hier gelandet. Im Anschluss habe ich Eremit (Daniel) kontaktiert (weil ich Fragen hatte) und ihm von meinem Vorhaben erzählt. Er hat direkt angeboten, mir den Akku, den JST-Stecker und den Schrumpfschlauch kostenlos zuzuschicken. Weiterhin meinte er, dass er nun 100 BMS bestellt habe und künftig plant, solche Sets (wie meines) offiziell anzubieten. Das ist für alle, die das nachbauen wollen, natürlich eine gute Nachricht, da man direkt alles bei Eremit bestellen kann. Er selbst bietet das Set in fertig gelötet nicht an, da es zertifiziert werden müsste und die Nachfrage bisher so groß nicht war, dass sich das lohnen würde.

Akkubau

So sieht der Akku direkt nach dem Auspacken aus:

Und so:

Dazu noch das sehr filigrane BMS:

Um die Polkappen später abzudecken, habe ich den Akku senkrecht auf Bastelpappe gesetzt, habe den Akku einmal mit einem Bleistift umfahren und das Ganze dann etwas kleiner ausgeschnitten (damit es etwas kleiner als der Akku im Durchmesser ist). Im nachfolgenden Bild sieht man diese Abdeckungen, den blauen Schrumpfschlauch, das BMS und den JST ph-Stecker.

Ich bin dann hingegangen und habe die Flachkontakte des BMS auf etwa die Länge des Akkus eingekürzt. Dann muss man sich den Akku anschauen (am besten mit Multimeter durchmessen) damit man weiß, wo Plus und wo Minus ist. Und dann schaut man sich natürlich an, was auf dem BMS hinsichtlich Polarität steht. NICHT VERTAUSCHEN! Ich habe dann die Lötfahnen am Akku an den späteren Kontaktstellen verzinnt. Wichtig ist hier eine große Lötspitze für gute Wärmeübertragung, aber grundsätzlich ist es viel viel einfacher als ich dachte, das Lötzinn hier aufzubringen. Dann habe ich das BMS angelötet und im Anschluss auch den JST PH-Stecker.
WICHTIG: NICHT AUF DIE FARBEN VERLASSEN! Auf meinen Develboards ist die benötigte Polarität aufgedruckt. In meinem Fall war PLUS schwarz und MINUS rot.

Zuletzt wurde was Ganze noch in Schrumpfschlauch „verpackt“. Ich habe diesen gekürzt, so dass er oben und unten jeweils 3-4 mm überstand (also länger als der Akku war). Der Schrumpfschlauch wirkt recht groß im Durchmesser, schrumpft jedoch ziemlich stark. Geschrumpft habe ich mit heißer Luft meiner Lötstation. Leider hatte ich da anfänglich noch 350 °C stehen, was, trotz Vorsicht, dazu geführt hat, dass mir der Schrumpfschlauch gerissen ist. Also neuer Versuch mit mehr Vorsicht und 150 Grad (was aber vermutlich immer noch deutlich zu viel war). Ein Fön tut’s vermutlich auch.

Entlang des Akkus sieht es ok aus:

Auf der anderen Seite sieht man, wie zu erwarten, das BMS. Man fühlt es, aber es trägt kaum auf.

Unten ist es leider nicht ganz optimal geschrumpft. Ich denke hier hätte ich es wahlweise mit mehr Übung oder mit kleinerem Schrumpfschlauch (geringerer Durchmesser) einfacher gehabt:

Oben ist zumindest eine Seite eigentlich schön geschrumpft, jedoch habe ich „Held“ leider vergessen, die Pappe einzulegen :grimacing:. Aber leider habe ich den Schrumpfschlauch wohl auch etwas zu kurz abgeschnitten:

Hier mal ein Größenvergleich: Ganz unten ein LiPo-Akku von Eremit mit 2500 mAh, darüber der hier gebaute Akku und ganz oben ein FePO-Akku mit einer IFR26550-Zelle (3200 mAh) (den hatte ich für meine Messreihe auch verwendet. Den Akku mit 6000 mAh habe ich zu Vergleichszwecken leider nicht hier, aber der ist auf jeden Fall deutlich größer.

Reguläre Kosten

  • BMS: 2,12 €
  • Akku: 4,15 €
  • JST-PH mit Anschlussleitung: 0,25 €
  • Schrumpfschlauch: kostenlos (legt Eremit auf Anfrage im Formular bei)
  • Versandkosten Eremit: 3,69 €

Macht also insgesamt 10,21 €. Mal schauen, wieviel das Set kosten wird, wenn Eremit es komplett anbietet.

Fazit

Passt von der Größe genau so, wie ich mir das vorgestellt habe. Ist jetzt, wegen der Sache mit dem Schrumpfschlauch, zumindest in erster Instanz, leider keine Schönheit geworden, aber da werde ich mit neuem Schrumpfschlauch nochmal nachbessern und es hier posten. Daniel hatte mir als Quelle das hier genannt: 4m Akku Schrumpfschlauch 40mm Flachmaß = 25mm Ø | Netproshop. 4m ist allerdings mal dezenter Overkill für meine Zwecke :slight_smile: . Angebote bei eBay gibt’s auch, nur weiß ich nicht, ob die lang genug sind und das BMS mit reinpasst (auch wenn es kaum aufträgt).

Youtube

Vielleicht hätte ich vorher mal bei Youtube schauen sollen.

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