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Unterschiede in der Abmessung zwischen 24 kWh und 62 kWh Nissan Leaf Batteriemodulen

23K views 19 replies 8 participants last post by  pjotri  
#1 ·
Wir bauen einen 4x4-Offroad-Rennwagen auf Elektroantrieb um, wir haben einen 2015er Nissan Leaf als Spender verwendet. Wir verwenden also diesen Motor und bringen die Module dieser Batterie zum Laufen, aber wir brauchen mehr Kapazität. Also kaufen wir ein 62-kWh-Pack.

Meine Frage ist, ob die Abmessungen der einzelnen Module des 62-kWh-Akkus ähnliche Abmessungen wie die 24-kWh-Versionen haben. Außerdem bin ich ganz Ohr, wenn jemand einen Einblick hat, wie man das Ding verdrahten kann. Wir sind in der Bay Area und brauchen jede Hilfe, die wir bekommen können.
 
#3 ·
Soweit ich mich erinnere, waren die Module für 24 kWh in 2S2P angeordnet, aber für die 62 kWh waren es 2S4P.

Ich bin mir nicht sicher, ob es als doppelte Dicke angesehen wird, aber zumindest schätze ich, dass es nicht ähnlich sein wird
Wenn sie dicker sind, ist das in Ordnung. Was ich suche, sind die Abmessungen der Löcher, die hindurchgehen
 
#4 ·
Die für die 24 kWh-, 30 kWh- und 40 kWh-Akkupacks des Leaf verwendeten Module sind identisch konfiguriert (48 Module in Reihe, 2S2P-Module, also insgesamt 96S2P, physisch in den gleichen Ausrichtungen und an den gleichen Stellen gestapelt). Die für den 62 kWh-Akku des Leaf verwendeten Module sind völlig unterschiedlich, mit 16 Modulen in drei verschiedenen Stapellängen für insgesamt 96S3P. Die äußere Form des Akkugehäuses ist im Wesentlichen gleich, aber für den 62 kWh-Akku tiefer (so dass er tiefer unter dem Auto hängt), aber alles im Inneren ist völlig anders angeordnet und konstruiert.

Wenn Sie den kompletten Akku in seinem Gehäuse verwenden, könnte der 62 kWh-Akku jeden der anderen Akkus ersetzen, wenn Sie etwas mehr Höhe haben. Wenn Sie die Module aus diesen Akkus verwenden, gibt es keine Ähnlichkeit, und Sie beginnen wieder von vorne mit dem Akkudesign.

Ein informativer Link (einschließlich Bilder von alten und neuen Akkus):
 
#5 ·
Die 62-kWh-Module sehen sehr verdächtig danach aus, als hätten sie die gleiche Lochkonfiguration. Sie müssen eine Messung finden, um sicherzugehen... Das 24-kWh-Modul hat obere Löcher im Abstand von 190 mm, untere Löcher im Abstand von 160 mm, und die oberen und unteren Löcher sind 275 mm voneinander entfernt (das war nur eine schnelle Bandmessung).

Davon abgesehen sind die Anschlusspunkte völlig unterschiedlich. Ich bin mir nicht sicher, ob Sie ein Gehäuse bauen könnten, das für beide funktioniert, aber ich weiß es nicht. Es scheint nicht so, als ob die 62-kWh-Module übereinander gestapelt werden können, es sei denn, sie werden bis auf Zellebene zerlegt.
 
#6 ·
Die 62-kWh-Module sehen sehr verdächtig danach aus, als hätten sie die gleiche Lochkonfiguration. Sie müssen eine Messung finden, um sicherzugehen... Das 24-kWh-Modul hat obere Löcher im Abstand von 190 mm, untere Löcher im Abstand von 160 mm, und die oberen und unteren Löcher sind 275 mm voneinander entfernt (dies war nur eine schnelle Bandmessung)
Möglicherweise, aber während die ursprünglichen Module in 6 vertikalen Stapeln und einem horizontalen Stapel angeordnet waren, sind die neuen in 16 vertikalen Stapeln angeordnet, so dass zwar der Abstand der Löcher von vorne nach hinten im vertikalen Stapel (vermutlich die Abmessungen von 160 mm und 190 mm, obwohl sie "vorne" und "hinten" und nicht "oben" und "unten" in einem horizontalen Stapel wären, wie er unter dem Rücksitz eines Leaf ausgerichtet ist) vernünftigerweise übereinstimmen könnte, der Abstand von Seite zu Seite im vertikalen Stapel (die 275-mm-Abmessung) jedoch unwahrscheinlich zu passen scheint.

Meinen Sie das mit diesen Abmessungen?
120992


Es scheint nicht so, als ob die 62-kWh-Module übereinander gestapelt werden können, es sei denn, sie werden bis auf die Zellebene zerlegt.
Ich stimme zu; diese sind wie die meisten Pouch-Zellenmodule jetzt - sie können auf jede gewünschte Länge gestapelt werden, wenn die geschweißten Zell-zu-Zell- und Endzell-zu-Modul-Anschlussverbindungen modifiziert werden, aber einfach einen Stapel auf einen anderen zu setzen, würde eine interessante Struktur zwischen den Modulen erfordern.
 
#9 ·
Tolle Diskussion

Tremelune, ich stimme zu, dass die Schraubenlöcher verdächtig gleich aussehen, zweifellos zumindest ähnlich. Es ist ziemlich offensichtlich, dass sie das gleiche allgemeine Design haben, bei dem die Schrauben vollständig hindurchgehen. Wenn dies der Fall ist, sollte es für mein aktuelles Packdesign funktionieren, solange sie nicht breiter als 10 Zoll sind.

olegil Ich stimme Ihren Vermutungen zur Zellkonfiguration voll und ganz zu. Meine Hauptsorge ist auch, wie die Zellen speziell befestigt sind. In den Marketingmaterialien wird das Laserschweißen erwähnt, dies ist ein Hinweis darauf, dass es möglicherweise nicht einfach ist, sich mit einem gemeinsamen BMS zu verbinden, um ältere und neue Modelle im selben Auto zu verwenden. Aber wenn ich irgendwie Verbindungen zu jeder der 96 Zellen herstellen kann, sollte ich gut sein.

Ich versuche, eine 62-kWh-Batterie zu kaufen, hoffentlich ist sie bald auf dem Weg zu mir. Ich werde mitteilen, was ich beim Zerlegen herausfinde.

Hier ist, was ich bisher habe, es entwickelt sich noch. Ich hoffe, dass die Zellen mit hoher Kapazität in die von mir gebauten Gestelle passen, oder zumindest kann ich ein neues Gestell bauen, das mit den Schienen funktioniert, die ich habe, damit ich alles zwischen Packs mit hoher und niedriger Kapazität austauschen kann.
 
#11 ·
... Ich stimme zu, dass die Schraubenlöcher verdächtig gleich aussehen, zweifellos zumindest ähnlich. Es ist ziemlich offensichtlich, dass sie das gleiche allgemeine Design haben, bei dem die Schrauben vollständig durchgehen. Wenn dies der Fall ist, sollte es für mein aktuelles Packdesign funktionieren, solange sie nicht breiter als 10 Zoll sind.
Die alten Module befinden sich in vier Stapeln auf jeder Seite, kurze Modulseite vorne-hinten im Auto, plus ein horizontaler Stapel mit der langen Modulseite vorne-hinten im Auto. Die neuen Module befinden sich in vier Reihen von Stapeln, wobei die lange Modulseite vorne-hinten im Auto ist. Also entspricht viermal die neue lange Seite ungefähr viermal die alte kurze Seite plus einer langen Seite.

Die alten Module sind 303 mm x 223 mm groß, also beträgt die Gesamtlänge der Module von vorne nach hinten 4 x 223 + 303 = 1195 mm. Da die neuen Module in dem Fall etwas enger gepackt sind, bedeutet dies, dass die neuen Module mindestens 1195 / 4 = 299 mm lang sind... sie könnten die gleiche Länge wie die alten Module haben.

Aber Ihre Sorge ist nicht diese Abmessung, sondern die kürzere Zellseite und die resultierende Modulbreite. Vier Module passen gerade noch in die Innenbreite des Batteriekastens, also solange diese Innenbreite weniger als 40 Zoll beträgt, sind die Module weniger als 10 Zoll breit. Die Breite der alten Module ist irrelevant, beträgt aber zufällig 223 mm oder 8,8 Zoll.

Anstatt Module neu zu konfigurieren, wäre es für mich angesichts des Rack-Designs sinnvoller, die neuen Module separat zu verwenden, mit minimalen Abständen zwischen ihnen im Rack. Damit der gesamte 62-kWh-Akku passt, müsste jedes der vier Racks ein 7S3P-Modul, zwei 4S3P-Module und ein 9S3P-Modul aufnehmen... genau wie eine der vier Reihen von vorne nach hinten des ursprünglichen Leaf-Akkus, aber mit den Modulen auf der Seite gedreht.
 
#12 ·
Wir bauen einen 4x4-Offroad-Rennwagen auf Elektroantrieb um, wir haben einen 2015er Nissan Leaf als Spender verwendet. Wir verwenden also diesen Motor und bringen die Module aus dieser Batterie zum Laufen, aber wir brauchen mehr Kapazität. Wir kaufen also ein 62-kWh-Paket.
Ich werde eine Frage zu Ihrem ursprünglichen Problem stellen, die heikel sein könnte, also zögern Sie bitte nicht, nicht zu antworten, wenn Sie nicht antworten möchten, haha.

Wenn ich mir die von Ihnen geposteten Bilder ansehe, schien es, als ob Sie ursprünglich damit einverstanden waren, das 30-kWh-Paket des 2015er Leaf zu verwenden, ohne einen Plan für eine Kapazitätserhöhung zu haben, und gingen sogar so weit, die Rahmen zu bauen, um nur diese Module und nichts anderes zu halten.

Erst zu diesem Zeitpunkt haben Sie dann erkannt, dass es nicht ausreicht, und Sie müssen die 62-kWh-Module austauschen/hinzufügen. Jetzt stehen Sie also vor dem Problem, wie Sie mit den Abmessungen umgehen und ob Sie einen neuen Rahmen usw. bauen müssen.

Meine Frage ist: Was hat die Änderung dieser Entscheidung verursacht? War es eine anfängliche Annahme über Ihre Nutzung, von der Sie dachten, dass Sie eine so hohe Kapazität nicht benötigen würden, aber am Ende haben Sie es anders erkannt? Oder war es eine anfängliche Raumknappheit, die jetzt etwas größer ist, so dass Sie es sich leisten können, mehr Module hineinzupressen? oder...?

Ich hoffe, Ihre Antwort wird anderen Mitgliedern helfen, ein solches Szenario in Zukunft zu vermeiden, ihre Packs mitten in der Umrüstung neu bauen zu müssen.
 
#13 ·
ishiwgao Große Frage, sicherlich keine Beleidigung, dies ist eine offene Diskussion, in der alles Relevante zur Sprache kommt.

Ich bin total begeistert vom Felsklettern. Es macht super viel Spaß. Sehr technisches Fahren, das langsam ist, so dass es größtenteils ein geringes Verletzungsrisiko gibt, während das Adrenalin dennoch hochgehalten wird. Ich hatte einen 1989er Toyota 4runner mit starrer Achse, gesperrten Differentialen mit niedrigeren Gängen, Chromoly-Achsen und 39-Zoll-Reifen. Es macht großen Spaß, ein Camping-/Wheeling-Wochenende zu verbringen, bei dem man im Grunde auf Trails fährt, Bier trinkt, isst und den ganzen Tag und die ganze Nacht Mist redet.

Ein Teil des Offroad-Fahrens mit jahrzehntealten, abgenutzten und vernachlässigten Trucks ist, dass sie aus vielen Gründen so gut wie immer kurz vor dem Zusammenbruch stehen. Ich denke, ein Elektromotor und Batterien werden, nachdem ein paar Fehler behoben wurden, deutlich zuverlässiger sein als der alte Toyota-Verbrennungsmotor und die unterstützenden Systeme. Mehr Zeit mit Spaß, weniger Zeit kaputt an den wenigen Wochenenden im Jahr, die wir zusammen verbringen.

Speziell das Felsklettern eignet sich auch gut für Elektroantrieb, bei dem ein niedriges Drehmoment gegenüber einer anhaltenden hohen Leistung gewünscht wird. Man kann den ganzen Tag in einem Rock Crawler Spaß haben und nie weiter als 5 Meilen vom Camp entfernt fahren oder über 20 mph fahren.

Also habe ich seit Jahren darüber geredet/geträumt und Anfang des Jahres endlich meinen Motor überhitzt, und eine Reparatur lohnt sich nicht. Viele Gedanken/Recherchen, einschließlich der Anleitung von dieser Seite, sowie Budgetbeschränkungen führten mich zu den Leaf-Komponenten. Ein fahrender Leaf konnte im Bereich von ~3500 $ erworben werden, was einen Motor und Batterien ergeben würde. Thunderstuck hat den Leaf VCU für 500 $, und ich wusste, dass es noch weitere Komponenten zu kaufen geben würde, aber ich dachte, dies sei der wirtschaftlichste Weg, meinen 'Runner mit einem modernen, leistungsstarken AC-Motor (Regen) mit Li-Ionen-Batterien zu de-ICEn. Ich wusste, dass die Kapazität nicht großartig sein würde, aber ich entschied, dass es ein Kompromiss war, den ich vorerst eingehen wollte. Die Idee war, das Ding zum Laufen und Fahren zu bringen und die Batterien mit der Zeit aufzurüsten. Also kaufte ich einen Spender im September '20, einen 50k 2015 Leaf mit Salvage-Titel, der fuhr und fuhr, für 4000 $ und begann, Teile zu sammeln.

Dann erhielt ich einen Anruf, dass es beim King of the Hammers-Event im Februar 2021 eine neue reine EV-Klasse geben würde. KOH ist das größte Felskletter-Event der Welt, über 50.000 Besucher nehmen jährlich an einer Woche Rennen in der Wüste von So Cal teil.
Element of Survival ist ein wirklich cooles Video, um sich eine Vorstellung von den Autos und dem Gelände zu machen, viele andere Videos, die das Rennen dokumentieren, sind leicht zu finden.

Da änderte sich der Plan, ich wusste, dass ich teilnehmen musste. Ein Team wurde aus Mitarbeitern, Freunden und Familie gebildet. Wir haben keine Zeit, meinen abgenutzten Toyota in ein Rennauto zu verwandeln, da dies für die Sicherheit erforderlich ist. Ein Freund, der einen alten 4600er-Klasse-4runner-Rennwagen hatte, der zuvor an KOH teilgenommen hatte, bot sein Fahrgestell zur Umrüstung an. Also verkaufte ich meinen Crawler und bin ganz dabei, dieses Auto umzubauen.

Die Herausforderung ist eine Schleife von ~90 Meilen mit 2 Boxenstopps. Es wird einen Abschnitt von etwa 20 Meilen geben, Boxenstopp, einen Abschnitt von 45 Meilen, Boxenstopp und einen dritten Abschnitt von ~20 Meilen. Es wird steile Sandhügel, Felsklettern und lange gerade Ebenen umfassen. Das 24-kWh-Paket, das im Auto enthalten war, wird dies nicht annähernd schaffen. Wir haben beschlossen, dass der Austausch von entladenen Batterien gegen geladene Batterien in der Box die Art und Weise ist, wie wir das Problem angehen werden. Basierend auf der Zettelwirtschaft können zwei voll geladene 24-kWh-Akkus nicht dazu verwendet werden, das Fahrzeug 45 Meilen weit zu bringen. Wir müssen also die neueren Modelle mit höherer Kapazität verwenden. Wir bleiben bei Leaf-Modulen, da ich bereits in das Dilithium 96-Zellen-BMS investiert habe und mich damit einigermaßen wohlfühle. Ich mag die Einfachheit des luftgekühlten Designs, auch wenn es die Leistung beeinträchtigt.

Die Modelle der neueren Generation sind schwer zu finden. Ich habe einen Schrottplatz gefunden, der einen 40er und einen 62er hat, und sie verlangen den gleichen Preis. Ich weiß, dass der 40er in das passt, was wir gebaut haben, aber ich konnte mich nicht dazu bringen, den gleichen Preis für ~50 % weniger Kapazität zu zahlen. Ich suche auch aktiv nach zwei weiteren Packs, idealerweise 1 40 kWh und 1 24 kWh. Das würde uns viele Batterieoptionen geben, und diese Packs hätten im Grunde keine Unbekannten mehr, wenn es um Verpackung/Verkabelung geht. Außerdem ist nach dem Rennen der lose Plan, mir ein weiteres Rock-Crawler-Chassis, einen weiteren Leaf-Motor zu besorgen und die Batterien zwischen den beiden Fahrzeugen aufzuteilen, unter der Vereinbarung, dass der Besitzer dieses Autos die Batterien/Elektronik kauft, die in seinem Auto verbleiben.

Damit ist diese Geschichte so ziemlich auf dem neuesten Stand. Es war definitiv eine Entwicklung. Idealerweise hätte es von Anfang an ein klares Ziel, eine Komponentenliste und einen Ausführungsplan gegeben, aber so funktioniert es hier nicht. Habe bisher viel gelernt, freue mich auf die realen Daten des EV-Energieverbrauchs in einem 4x4-Fahrzeug, das 5000 lbs+ wiegt, mit 35-Zoll-Offroad-Reifen, die in einigen der holprigsten Gelände der Welt unterwegs sind.

62 kWh-Pack wird heute von Tennessee nach Kalifornien verschickt, kann es kaum erwarten, es hier zu haben und es zu zerlegen.

Bilder von Hammertown und Rennaktionen auf dem Trail Backdoor, etwa 2015, vielleicht früher.
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#14 ·
Das ist eine großartige Geschichte, wie das Projekt entstanden ist. Sie erklärt den Grund für das Pack-Design, in Modulen, die offensichtlich leicht entfernbar sein sollen. Sie erklärt auch, warum das, was ich für einen Pick-up-Truck hielt, eine seltsame Kabinenrückwand und einen sehr seltsamen Käfig hatte - es gab keine Kabinenrückwand und der Käfig setzte sich über den Rücksitz fort, weil es ein 4Runner der ersten Generation war! Ich muss zugeben, dass ich die Vertiefung im Boden für den Rücksitz nicht bemerkt hatte.
 
#15 ·
Ich stimme mit brian_ überein, das war sehr gut geschrieben und eine wirklich interessante Geschichte.
Ich hoffe, Sie werden uns so bald wie möglich Feedback, Messungen und Bilder des Abbaus geben. Könnte für den nächsten sehr nützlich sein.
Soweit wir das bisher beurteilen können, scheint es so, als ob die Module, die Sie in den 62 kWh finden, zumindest ähnliche Längen und Breiten haben werden, auch wenn sie möglicherweise nicht identisch sind. Ich sehe NICHTS, was darauf hindeuten würde, dass sie eine andere Beutelzelle verwenden, der Wechsel von 40 auf 62 kWh lässt sich leicht durch den Wechsel von 2P- zu 3P-Konfiguration erklären (die geringere Spitzenentladung jeder Zelle, die zu weniger Verlusten im Innenwiderstand führt, könnte die zusätzliche Bonuskapazität ergeben).
Also viel Glück, viel Spaß und bleiben Sie gesund.
 
#16 ·
Habe das 62-kWh-Paket diese Woche bekommen.
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Habe die einzelnen Module ausgebaut
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Hier ist, was sich hinter dem schwarzen Kunststoff befindet:
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Die Module bestehen im Wesentlichen aus der gleichen Zelle, sie hat zwar eine leicht unterschiedliche Formgebung am Rand, aber die Abmessungen sind in etwa gleich.

Ich werde die Module nicht zerlegen. Es sieht so aus, als wäre es schwierig, alles mit ähnlicher Zuverlässigkeit und Energiedichte wieder zusammenzusetzen. Ich werde die vorhandenen BMS-Drähte, die bereits aus den Modulen herausragen, durchtrennen und spleißen und sie in Rahmen einbauen, ähnlich wie ich es mit meinem 24-kWh-Paket gemacht habe.

Lassen Sie mich wissen, wenn Sie spezifische Fragen oder Bilder wünschen.
 
#17 ·
Habe das 62 kWh-Pack diese Woche bekommen.
Tolle Detailfotos! :)

Ich werde die Module nicht zerlegen. Es sieht so aus, als wäre es schwierig, alles mit ähnlicher Zuverlässigkeit und Energiedichte wieder zusammenzusetzen.
Das größte Problem wären wahrscheinlich die elektrischen Verbindungen zu den Zelllaschen. Das sind interessante Schweißnähte...

Ich werde die vorhandenen BMS-Drähte, die bereits aus den Modulen herausragen, durchtrennen und spleißen und sie in Rahmen einbauen, ähnlich wie ich es mit meinem 24 kWh-Pack gemacht habe.
Klingt gut. Haben Sie die Höhen der Module gemessen, um die Gesamtlänge jedes der vier Stapel zu bestimmen, die Sie zusammenbauen? Vermutlich ist es länger als die aktuellen Stapel mit jeweils 12 Modulen.