Umbau E-Max 90/110S auf 5kWh LiFePo4

[Tobias Claren]

Hallo.

Kam noch keiner auf die Idee Natrium-Ionen-Akkus zu verbauen?
Hier scheinbar auf nicht einer von 53 Seiten auch nur erwähnt.
Aber wenn es da einen anderen Thread gibt...

Natrium hätte einige Vorteile.
Sie können bis auf 0V entladen werden (wenn das technisch von BMS und Motor etc. möglich nutzbar wäre), und so auch Monate oder Jahre verbleiben.
Sie haben bei -20°C noch ~80-90% Kapazität, bei -40°noch 60-70% Kapazität.
Schäden durch Kälte sind sehr unwahrscheinlich.
Bei Li-Ion mögliche Dendritenbildung, und bei LiFePo4 möglicher "irreversibler Zellschaden".

Mit 5,4kWh netto Li-Ion (praktische Werte?) bei 45kmh 120km (80% evtl. 96km) - Ladedauer 40min/80% und 60min/100%
Mit 4,6kWh netto LifePo4 (praktische Werte?) bei 45kmh evtl. 102km (80% evtl. ~82km) - Ladedauer 50min/80% und 75min/100%
Mit 3,45kWh netto Natrium (praktische Werte?) bei 45kmh evtl. 76km (80% evtl. ~61km) - 20min/80% und 30min/100%

Und wenn man den Raum unter dem Sitz (Helm in ein Topcase...) noch nutzt, 50% mehr.
Damit käme man auch mit Natrium evtl. auf über 110km.
Oder bei 25kmh auf über 200km.

Ohne den Helm-Raum könnten die Zellen evtl. (habe dafür nur eine KI befragt) ~450 € (DIY 16S Pack) kosten.
Mit Helm-Raum ~670 €.

Euro pro kWh (ohne Gewähr):
LiFePo4: ~127 € pro kWh.
Li-Ion: ~133 € pro kWh.
Natrium: ~117 € pro kWh.

[Peter51]

Kannst ja gern einen eigenen Thread für Natrium - Ionen Akkus aufmachen.
Mit meinem letzten Umbau komme ich mit 4 Stück 72V 50Ah NMC Akkus auf 14,4kWh und das Fach unter der Sitzbank bleibt frei. Reicht für über 300km Reichweite.
(72V Controller, normales 12V Bordnetz).

[MEroller]

Kam noch keiner auf die Idee Natrium-Ionen-Akkus zu verbauen?
Hier scheinbar auf nicht einer von 53 Seiten auch nur erwähnt.

Dir ist wohl nicht bewusst, dass dieses Thema schon vor 7 Jahren gestartet wurde?! Da war Natrium Ionen, wenn überhaupt, nur Insidern bekannt. Aber wie Peter schon schrieb, mache gern einen eigenen Thread dazu auf

[Tobias Claren]

Ja, der erste Beitrag, der Letzte war aber vom April diesen Jahres.
Daher die Frage, weil jetzt ja Natrium-Akkus verfügbar werden bzw. schon sind.
Ich habe aktuell keinen solchen Roller hier.
Welche Roller kommen denn in Frage?
KI sagte mir auf die Frage der günstigsten Gebrauchten als Basis für so einen Umbau nur E-Max "110s/120S".

Wenn, dann käme auch nur einer mit platten Akkus in Frage.
Wenn jemand z.B. €500 will, dann wegen der 2024 neu gekauften Blei-Akkus.
Da kauft man diese Akkus mit, die man nicht nutzen will.
Und los wird man die auch nicht für €450, nehme ich an.
Keine Ahnung was da möglich ist, Gemini meinte ohne oder mit kaputten Blei-Akkus ab €150.
Mit Natrium-Akkus dann also evtl. ab ~€600 (nach Selbstumbau).
Wobei das schon der volle Batterie-Raum wäre.
Natürlich könnte man auch erst mal einen Teil reinbauen.
Verglichen mit den evtl. 50km bei Blei, ist das ja immer noch gut.


14,4kW Brutto oder Netto?
Da hat die KI gut geschätzt.
Da sind es bei 5,4kW 120km.
Mal 2,7 sind das 320km.
Wenn es praktisch etwas unter 14,4kW sind, kommt es auf die 300km.

[Pedator92]

Ja, der erste Beitrag, der Letzte war aber vom April diesen Jahres.
Daher die Frage, weil jetzt ja Natrium-Akkus verfügbar werden bzw. schon sind.

Jetzt? Ich hab schon welche seit Ende 2024 in Nutzung aber bisher noch nicht weiter nachgeschaut wie sie sich verhalten. Ist aber auch nur ein kleines 12v pack

Welche Roller kommen denn in Frage?
KI sagte mir auf die Frage der günstigsten Gebrauchten als Basis für so einen Umbau nur E-Max "110s/120S".

Der 90s 110s und 120s sind praktisch gleich, nur der 120s war als a1 Version und die anderen beiden am mit unterschiedlichen Akkus.
Irgendwo hatte jemand hier im Forum mal die Größe vom Akku Kasten vermessen, da geht schon bissel was rein. Problematisch ist eher bei den Natrium Ionen Zellen das der Spannungsbereich relativ groß ist und man relativ hoch von der Spannung müsste um viel davon zu nutzen. Also bei 20s wäre man bei einer Ladespannung von
82v und "normal" maximal entladen wäre bei 30v ( so tief kommt mein ich kaum ein Controller). Dazu sind die noch etwas schwer als LFP auch wenn das immer noch weit besser als mit blei ist

[didithekid]

Hallo Tobias,

Du bekommst ja einen Elektroroller mit defektem Akku in der Regel unter 300€, wenn Du einen Anhänger hast, um das fahruntüchtige Teil selbst abzuholen.Bei mir in der (von Dir gar nicht so weit entfernten) Garage hätte ich auch noch überzählige Roller in 45 km/h oder 95 km/h, die meine Frau lieber aus unserer Garage entfernt sähe.

Aber warun sollte Jemand, der solch einen Roller auf neue Akku-Technik umrüsten will, nun ausgerechnet auf Natrium-Ionen-Akku-Technologie setzen.
Neben den von Dir genannten Vorteilen, gibt es doch auch eine Reihe von Nachteilen. Für die meisten Umrüster, ist es wichtig eine hohe Energiemenge bunkern zu können, ohne das Fahrzeug zu schwer zu machen. Du hast je selbst recherchiert, welche Zellentechnologie dafür die überragende ist. Echte Preisvorteile bei Natrium-Ionen-Zellen wird die Zukunft wahrscheinlich mal bringen. Soweit ist es aber momentan noch nicht
Viele wollen auch ein geeignetes Ladegerät für Ihren Akku "von der Stange" kaufen können.
Natürlich gibt es hier im Forum auch Einige, die auf neuste Technologie setzten. Ich warte da auch noch auf einen Umrüstbericht mit unkaputtbaren LTO-Akkus, die es ja schon seit Jahren gibt und die in wenigen Minuten nachgeladen werden könnten.

Natrium-Ionen-Akkuzellen werden ja erst seit kurzer Zeit angeboten und wir Überlassen es gerne Dir, der erste Umrüster im Forum mit den Zellen zu sein. Insbesondere an den unerwarteten Problemen mit dem "Neuen", sind wir, die wir bisher nur das "langjährig Bewährte" verbaut haben, natürlich brennend interessiert.


Viele Grüße
Didi

[dominik]

Moderne Controller deckem den Bereich 90-40V problemlos ab, aber mit den in den E-Max verbauten Sevcon Controllern wird es wohl in dem großen Bereich nichts werden, außer man hat die Software dazu und die notwendige Lizenz und weiß wie man die einstellt.
Da geht nichts mit Parametrierung über Handy-App

Zudem müssten um dem Geschwindigkeitsabfall bei niedriger Akkuspannung entgegen zu wirken, extreme Werte für Feldschwächung angewandt werden.

Lifepo ist da doch deutlich einfacher zu realisieren, das passt ohne Parameter- oder Controlleränderung beim Umbau von Blei schon relativ gut.

[Tobias Claren]

Ja, mit jetzt meinte ich nicht seit wenigen Tagen.
Kaufen kann man die etwa seit Ende 2023.
Fertige Module mit z.B. 12, 36, 48 Volt im Jahr 2024.

Der 120 ist immer A1?
Oder auch als A1?
Wenn die Akku-Kästen bei allen gleich sind, und die Nummer nur unterschiedliche Kapazität ab Werk bedeutet, ist es ja egal.

LTO-Akkus in wenigen Minuten laden?
Über eine normale 16A-230V-Steckdose mit maximal 3680 Watt?

Ich finde solche Werte:
Energiedichte nach Gewicht:
NMC: 200–250 Wh/kg
LTO: 70–110 Wh/kg

Energiedichte nach Volumen:
NMC: 400–600 Wh/l
LTO: 150–250 Wh/l

Im E-Max evtl. 3,8 bis 4,8 kWh (?).

LTO scheint nach Gewicht 30-45% und nach Volumen 25 % bis 40 % schlechter in der Energiedichte als Natrium.
Vorteil ist das 2-3x schnellere Laden als Natrium (was schon doppelt so schnell lädt wie normales Lithium).
Aber das scheint man mit den maximal 230V/16A einer normalen Steckdose nicht laden zu können.
Um die volle Geschwindigkeit von 4-6 Minuten zu erreichen, bräuchte man 40kW, oder nicht?
Fast das 11-fache einer normalen Steckdose.
Daheim haben Wallboxen heute meist 11kW oder 22kW.
An einer einfachen Steckdose dann eher 65-75 Minuten.
Um die wenigen Minuten zu erreichen müsste man wohl mindestens 150-200V haben.
Darunter weigern sich die CCS2-Schnellladesäulen evtl. Strom abzugeben.

Ich habe mal einen 99Kg-Roller von Yamaha rund 40km hinter einem Pedelec gezogen.