Die Herausforderungen beim Ersetzen der Batterie in einem Elektroauto
Ein Nissan Leaf bekommt eine neue Batterie – und zeigt, wie komplex der Tausch sein kann.
Lisandro Pardo|
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Elektroautos gelten als die Zukunft der Mobilität, mit Effizienz und null fossilen Brennstoffen. Doch abgesehen von ihren Vorteilen benötigen auch sie Wartung – einschließlich des Austauschs des Akkupacks, sobald die Leistung nachlässt. Daniel Öster vom Portal Dala's EV Repair zeigt uns den Prozess an einem Nissan Leaf von 2012, mit einem Upgrade auf eine Batterie aus dem Jahr 2017 und einigen Modifikationen, um die Installation abzuschließen.
Nissan Leaf
Ein teures Lehrstück
Der Austausch eines Akkupacks ist eine der kompliziertesten und anspruchsvollsten Aufgaben für jeden Besitzer eines Elektroautos. Ich erinnere mich noch gut an den Fall von scoodidabop auf Imgur, dem man 4.400 Dollar für den Austausch einer kompletten Batterie anbot, obwohl nur eine Reinigung der Kontakte mit Essig und einer Bürste nötig war. Batterien sind nicht ewig – mit der Zeit verlieren sie an Kapazität, abgesehen von anderen Faktoren wie dem Klima.
WARNUNG: Dies enthält Bilder von der Reparatur eines Hochspannungsbatteriesystems. Sie müssen geeignete Hochspannungshandschuhe tragen und Schmuck entfernen, wenn Sie alle Trennungen der Hochspannungsbatterie überprüfen. Seien Sie sicher! Dieses Zeug kann töten. Handschuhe. Augenschutz. Lange Ärmel. Sicherheit zuerst, immer. Weitere Informationen: http://www.nist.gov/el/isd/mmc/upload/high_voltage_rules_revised.pdf
Ich habe früher als Elektriker mit meinem Vater gearbeitet (er ist ein Meisterelektriker), also liegt mir diese Art von Arbeit. Sicherheit zuerst! Jetzt zur Geschichte...
Letzten Samstag ist das auf dem Heimweg passiert. Viele beängstigende Lichter. Habe etwas gegoogelt und herausgefunden, dass der Camry-Bremsaktuator defekt sein könnte, aber von einer verlängerten Toyota-Rückruf-/Garantie-Sache abgedeckt wäre. Solange die Warnung "Hybridsystem prüfen" ein Fehlalarm war... Das ist eine teure Reparatur! Ich war besonders nervös, weil ich dieses Auto erst vor 2 Wochen gekauft habe (es hat noch keine Nummernschilder!) von einem Gebrauchtwagenhändler ohne Garantie...
Ich habe das Auto Montagmorgen zum Toyota-Händler gebracht, und nach etwa 4 Stunden rief mich das Servicecenter an. "Sitzen Sie?" sagte er. "Sollte ich?" antwortete ich. "Ähm. Ja, ich denke schon", sagte er. "Ihre Hybridbatterie ist 'schlecht geworden' und muss ersetzt werden. Das kostet 4.400 Dollar."
Ich habe dieses Auto gerade gekauft! 4.400 Dollar? Das ist mehr als die Hälfte dessen, was ich für das ganze Auto bezahlt habe. Das kann ich vergessen. Ich rief den Kundenservice von Toyota an, und nach ein paar Tagen boten sie großzügig 500 Dollar Rabatt auf die Reparatur an. Das Hybridsystem meines Camry ist in Bezug auf die Jahre innerhalb der Garantie, hat aber die Kilometergrenze überschritten. Mir wird schlecht.
Dann erinnerte ich mich daran, dass ich gelesen hatte, wie man einzelne defekte Batteriezellen ersetzt, als wir unseren ersten Prius kauften. Ich wette, dieser Camry hat das gleiche (oder ähnliche) Batteriepaket! Es gibt nur einen Weg, es herauszufinden...
Zuerst habe ich dieses Video angeschaut: https://www.youtube.com/watch?v=HaPHfA6LyZY
Ich fühlte mich sicher beim Abklemmen der Hochspannungsversorgung und fuhr fort.
WARNUNG: Dies ist ein Hochspannungssystem! Treffen Sie die richtigen Sicherheitsvorkehrungen!! Tragen Sie Handschuhe. Verwenden Sie ein Messgerät, um an allen Verbindungen Nullspannung zu überprüfen, bevor Sie blanke Verbindungen anfassen. Seien Sie vorsichtig!
Ich habe die schwere Kiste ins Haus gebracht und sie geöffnet. Sieht genauso aus wie die Prius-Zellen - tatsächlich sind sie kompatibel! Die Idee ist also, dass eine (oder mehrere) dieser Zellen wahrscheinlich eine niedrigere Spannung außerhalb des Nennbereichs anzeigt. Niedrige Spannung an einer Zelle bedeutet in der Regel, dass die Batteriezelle ausfällt. Die gute Nachricht ist, dass man die defekten Zellen einzeln entfernen und für etwa 45 Dollar pro Stück ersetzen kann. So einfach! Das wird großartig!
Ich entferne alle Sammelschienen (die orangefarbenen Kunststoffteile - darin befinden sich Kupferverbindungen, die die Batterien paarweise und insgesamt in Reihe verbinden) und beginne, die Batterien einzeln zu testen...
8,11 V, 8,10 V, 8,10 V, 8,11 V... usw... alle Zellen sehen bisher gut aus.
Diese kleinen Lichter waren nicht genug Last, also habe ich eine Spule Magnetdraht verwendet. Mehr dazu gleich...
Schauen Sie, wie schlecht diese Kupferverbindungen aussehen. So korrodiert. Das kann nicht gut sein.
Ich habe jede einzelne Zelle 3 Mal getestet. Alle mit normaler Spannung. Ich habe 2 Stunden gewartet und erneut getestet. Wieder alle normal. Was? Das ist seltsam.
Ich habe eine Spule Kupferdraht angeschlossen (um kurzzeitig Widerstand/Last hinzuzufügen) und die Spannungen erneut überprüft. Dieser Test wird auch an jeder einzelnen Zelle durchgeführt, und man misst den Spannungsabfall, wenn eine Last angelegt wird. Wenn die Spannung stark abfällt, hat man wahrscheinlich eine defekte Zelle aufgrund von hohem Widerstand und Effizienzverlust. Ich habe bei keiner Batteriezelle Probleme gefunden.
Lassen Sie mich das noch einmal sagen: Ich habe null Probleme mit jeder einzelnen Batteriezelle in meinem Hybrid-Batteriepaket gefunden. Was?1 Das Ersetzen dieses Pakets wäre verschwenderisch, da es innerhalb aller Nennwerte arbeitet.
Ist die Korrosion an diesen Steckern schlimm genug, um die Betriebsspannungen des gesamten Systems zu verfälschen? Nun, es sieht ziemlich schlimm aus. Lassen Sie uns alle diese Dinger herausnehmen und sie reinigen...
Ich habe alle 34 Sammelschienen in einer Essiglösung eingeweicht und sie dann sanft mit Stahlwolle geschrubbt, bevor ich sie in eine Lösung aus Backpulver und Wasser tauchte, um die Säure des Essigs zu neutralisieren. Ich halte eine gereinigte und eine schmutzige Sammelschiene. Dieser Prozess wurde auch auf den Stahlmuttern durchgeführt, die die Sammelschienen halten. Es dauerte etwa eine Stunde, alles zu reinigen und wieder einzubauen (mit Korrosionsschutzlösung), bevor ich die Batterie wieder zusammenbaute.
Reparatur meines Hybridpakets für weniger als 10 Dollar
Vor der Reinigung. Es gibt insgesamt 34 kleine Sammelschienen, die Hälfte davon auf der Rückseite, wie hier zu sehen.
Ich baute die Batterie schnell wieder zusammen und setzte sie zurück ins Auto.
Alle Fehlercodes sind verschwunden. Als die Fehlercodes letztes Wochenende auftauchten, lief der Benzinmotor zu 100 % permanent, und das Hybridsystem war nicht funktionsfähig. Jetzt lädt und entlädt sich das Batteriepaket korrekt, die Warnleuchten sind erloschen, und alles sieht großartig aus dank des verbesserten Stromflusses über die Sammelschienen! Das ist der Hammer!
Ha! Leck mich! Du funktionierst wieder, du verdammter Golfwagen!
Hochspannung kann mich mal!
BAM! Läuft perfekt. So eine einfache Lösung!
TLDR; Der Händler wollte 4.400 Dollar, ich habe es für etwa 7 Dollar und ein paar Stunden meiner Zeit repariert.
Toyota führt keine vollständige Analyse der Batterie durch, und Probleme wie meines werden mit einer Einheitslösung übergangen, die verschwenderisch und teuer ist. Wenn ich jemals eine einzelne tote/defekte Batteriezelle habe, bin ich mit dem System jetzt völlig vertraut, und das würde nur etwa 50 Dollar kosten, um eine Zelle zu ersetzen.
Seien Sie schlau! Recherchieren Sie und graben Sie in das Problem, und manchmal werden Sie feststellen, dass Dinge einfach und unterhaltsam zu reparieren sein können. Viel Spaß beim Reparieren!
"Nichts zu tun, aber es zu tun..." - Wayne White
Reddit-Startseiten-Bonus. Habe das Biest gewaschen. Bereit, wieder zu rollen!
Schauen Sie mich auf Twitter an, wo ich selten poste, oder auf Instagram, wo ich mehr Autosachen und andere Projekte poste: @scoodidabop
Hören Sie sich einige meiner Musikprojekte an, wenn Sie gelangweilt sind oder was auch immer:
https://soundcloud.com/thenewtomorrowpeople
https://soundcloud.com/wardenclyffeband
https://soundcloud.com/officialcreedo
Danke fürs Anschauen. Viel Glück da draußen und viel Spaß beim Reparieren!
(Für diejenigen, die fragen, hier ist mehr von meinem Jurassic Explorer: http://imgur.com/a/DMJKl)
Der Leaf-Batterietausch
Deshalb ist das Video von Daniel Öster vom Portal Dala's EV Repair so interessant: Der Wagen der Firma, ein Nissan Leaf von 2012, hat eine Batterie, die die Strapazen des Alltags spürt. Obwohl sie nicht beschädigt ist (der Gesundheitszustand liegt bei 75 %), kann sie ersetzt werden. Daniel entschied sich für eine Batterie für einen Leaf 2017, sodass das Elektroauto einen 'kleinen' Sprung von 24 kWh auf 30 kWh macht.
Technische Details
Nach dem Abklemmen der 12-Volt-Standardbatterie und dem Entfernen der orangefarbenen Hochspannungsverbindungen zeigt Daniel den Ausbau der riesigen Batterie des Leaf. Das erfordert robuste und hochwertige Werkzeuge, da sie 272,5 Kilogramm wiegt, während die 30-kWh-Batterie mit 294 Kilogramm sogar noch schwerer ist. Ein weiteres wichtiges Detail ist der Kommunikationsanschluss der Batterien: Beim Modell 2011 hat der Anschluss 22 Pins, in der neuen Version sind es 36. Daniel bietet ein Konverterkabel zwischen beiden Generationen an (empfohlen), aber wer Geld sparen möchte, kann den gesamten Stecker austauschen, indem er das verfügbare Pinout nutzt.
Schließlich weist Daniel darauf hin, dass die Spritzschutzteile an die neue Batterie angepasst werden müssen, indem zusätzliche Löcher gebohrt und die Verankerungspunkte am Auto modifiziert werden. Die letzte Phase ist die Verbindung einer CAN-Bridge mit der richtigen Firmware sowie weitere Elemente, die die elektrische Leistung des Nissan Leaf verbessern. Der Prozess ist keineswegs einfach, insbesondere angesichts des benötigten Platzes und der Werkzeuge, aber Daniel konnte die Gesamtkosten auf etwas über 2.100 Euro senken – dank des Verkaufs des alten Akkus.
