Saft VHP 430 KH-3 Nickel-Cadmium-Akkus im Mini El City

Mit zwei 16AH-NC-Minibatterien konnte ich meinen Alltagsbetrieb (2x 10km) bewältigen, aber es war keinerlei Reserve in der Reichweite vorhanden.
Das Zellen-Format nutzte die Batteriekörbe des El sehr schlecht aus. Der Kofferraum mußte komplett mit Zellen gefüllt werden. Mit 1,2kg waren die Zellen auch für ihre geringe Kapazität sehr schwer. Deshalb suchte ich weiter nach gebrauchten, besser geeigneten Nickel-Cadmium Batterien.

Im August 2002 bekam ich dann für ein Trinkgeld 92 verschrottete 43Ah-Zellen aus Anlasserbatterien für Verkehrsflugzeuge:
Typ: Saft VHP 430 KH-3, (43AH/1h)
Höhe: 236mm
Breite: 78,5mm
Dicke: 35mm (im Neuzustand)
Gewicht: 1,45kg/St.
Polanschlüsse: Feingewinde M10*1,25

(Genaue Daten: Service Manual von Saft als PDF)

"Die schaffen blos den Test nicht mehr, in Afrika täten sie damit noch fliegen" hatte der freundliche Chef der Batteriefirma mir gesagt. Als ich meine Beute so betrachtete kamen mir aber Zweifel: verformt und zum großen Teil als "Trockenbatterien" stellten sich die -laut Aufdruck- zur Hälfte von 1992 (2002 also schon "guaranteed 10 years old") stammenden Zellen beim Sortieren dar. Finanziell war die Sache ja kein Risiko und ich begann deshalb die Dinger "nach Alter und Dicke" zu Batterien zusammenzustellen. In Batterie "A" (links) kamen Zellen von '98 & '99, "B" (rechts) wurde mit "dünnen" älteren Zellen komplettiert. Die Blöcke "C" (vorn) und "D" (Mitte) wurden als Reserve aus den Resten zusammengestellt.

Bild 1: gebrauchte, verformte Zelle

In einen Original-Batteriekasten des El passen 18 Zellen. Das ergibt bei zwei Blöcken eine Batterie mit 36 Zellen und 43,2V Nennspannung. Die Anordnung sieht so aus:

Bild 2: Anordnung im El (braun: Zellen, rot: Pluspole, blau: Minuspole, grau: Verbinder, lila: Kunststoff-Druckplatten)

Mit den Zellen alleine kann man noch nichts anfangen. Da sie einen gasdichten Verschluß (mit Überdruckventil) haben, baut sich durch das Gasen beim Aufladen Druck auf, und sie müssen deshalb unbedingt "eingezwängt" werden. Ansonsten "gehen sie auf wie Hefeklöße". Laut Aussage der Flugzeug-Leute gehen die Zellen auch kaputt wenn sie sich aufblähen.
Fast alle gebrauchten Zellen die man bekommt, sind bereits durch den Betrieb verformt (siehe Bild 1, Spalt am Schenkel der Schieblehre). Meine variieren in der Dicke zwischen 35,4 und 39,4mm/St.. Schon deshalb ist es nicht sinnvoll die Zellen in starre Kästen (wie im Flugzeug) zu stecken.
Weitere Nachteile sind:
1.) Man kann den Elektrolytstand und die "Polverknasterung" nicht sehen (und in Ordnung bringen!) ohne den Kasten aufzumachen.
2.) Kästen sind schwer und teuer.
3.) Die Wärmeableitung ist schlechter.

Bild 3: Batteriepack "A" Ich habe mich deshalb entschlossen, die beiden 9er-Zellenstapel meiner 18-Zellen-Batteriepacks mit jeweils zwei 0,5mm starken und 14mm breiten VA-Blechbändern, (im Prinzip großen Schlauchschellen) zusammenzuspannen. Damit können auch schon verformte Zellen zusammengepreßt werden.
Als Lastverteilung und zum Ausgleich von Längenunterschieden habe ich biegesteife Kunststoffplatten (High-Tech- Carbon-Wabenkram aus der Mülltonne vom Rennfuzzi um die Ecke) untergelegt. Unten ist noch eine U-förmige Blechwanne drunter, die die Zellen seitlich ausrichtet und zusammenhält.
Meine Schellen sind "Marke Eigenbau", aber Gerüchten zufolge gibt es sowas auch (z.B. bei Lüftungsbauern) zu kaufen.
Polverbinder und Feingewindemuttern (Kupfer, vernickelt) kann man zwar theoretisch als Flugzeugersatzteile kaufen, aber das ist wegen der Luftfahrtzulassung und Qualitätsüberwachung unbezahlbar (>3,-€/Mutter!).
Passende Polverbinder und vernickelte Wellscheiben waren glücklicherweise reichlich von den vorher verwendeten 16Ah-Zellen vorhanden.
(Ganz wichtig: Die Muttern werden ohne Wellscheibe locker und dann brotzelts!)
Man kann die Polverbinder auch aus 3*20mm Flachkupfer selbstmachen, aber auch diese müssen vernickelt werden.
Muttern kaufte ich aus VA damit sie nicht "ausblühen". Man bekommt sie beispielsweise bei Fa. Wegertseder. (Es sollten eigentlich "DIN 439, niedrige Form M10*1,25" sein, notfalls geht, wie man sieht, aber auch normale Höhe.)

Weil genug Material vorhanden war, habe ich insgesamt vier Batteriepacks gebastelt. Die elektrischen Verbindungen wurden mit Unterteilen von Kabelkanälen (weiß) und U-förmig gebogenen Stücken aus grauen PVC-Schaumplatten ("guttagliss hobbycolor" aus dem Baumarkt) isoliert. (siehe Bild 6) Das ist nach meinen (schlechten) Erfahrungen sehr wichtig. Die "VHP 430 KH-3" sind laut Datenblatt in der Lage kurzzeitig bis 860A (~37kW) abzugeben. Bei einem Kurzschluß verdampfen da auch kräftigere Metallteile explosionsartig.

Nachdem auf diese Weise 72 Zellen zu vier Blöcken zusammengespannt waren konnte ich Ladeversuche anstellen und ausprobieren, wieviel "Saft" noch in meine erbeuteten Gebrauchtzellen hineinpasst. Die Ergebnisse der Serviceladungen habe ich auf einer Extra-Seite festgehalten.

Bild 5: Tragegriff Damit ich die jeweils 30kg schweren Akkus ohne (allzu große) Probleme ein- und ausbauen kann, habe ich mir noch einen sehr nützlichen Tragegriff gemacht: Zwei Stücke aus Rund-PVC (kein Metall! gibt Kurzschluß und Explosion!) sind so T-förmig abgedreht und abgesägt daß sie sich zwischen zwei der kurzen Polverbinder "C2" in der Batteriemitte stecken lassen. Dreht man sie dann an den durchgesteckten Metallknebeln um 90° (wie links im Bild) hängen sie an 4 Zellen fest und man kann die ganze Batterie daran sicher hochheben.
Rechts sieht man ein Langloch im Holzgriff. Das ist leider nötig, weil die einzelnen Batteriepacks wegen der unterschiedlich dicken Zellen verschieden lang sind.
Der Griff ist eine "Find-Konstruktion" aus zufällig vorhandenem Abfall. Besser wäre es wenn die Plastik-Teile länger und aus besserem Material wären. Der Holzgriff sollte in der Mitte eigentlich schmäler und dicker sein, damit man ihn besser greifen kann. Bekanntlich ist ja nichts langlebiger als ein Provisorium....

Eingebaut ins El sieht das dann so aus:

Bild 6: alle vier Batterien eingebaut (vorn & Mitte angeklemmt)