Hallo,
für genau solche Anwendungen kann eine individuelle Akkufertigung interessant sein. Unter https://akkukonfigurator.de/ gibt es beispielsweise die Möglichkeit, einen Akkupack anhand verschiedener technischer Anforderungen zu konfigurieren und anschließend als individuelle Anfertigung herstellen zu lassen.
Der große Vorteil besteht darin, dass man nicht zwangsläufig einen vorhandenen Standardakku auswählen und anschließend das eigene Gerät daran anpassen muss. Stattdessen kann der Akkupack innerhalb der technisch möglichen Grenzen passend zur Anwendung geplant werden. Dabei spielen Spannung, Kapazität, Zellchemie, Abmessungen und benötigte Leistung zusammen.
Am Anfang sollte zunächst die benötigte Nennspannung des Geräts feststehen. Daraus ergibt sich unter anderem, wie viele Zellen in Reihe geschaltet werden müssen. Die gewünschte Kapazität beziehungsweise Laufzeit beeinflusst wiederum, wie viele Zellen parallel eingesetzt werden. Deshalb können zwei Akkupacks mit derselben Spannung vollkommen unterschiedliche Kapazitäten, Abmessungen und Strombelastbarkeiten besitzen.
Der Akkukonfigurator bietet unterschiedliche Zellchemien an, darunter Li-Ion, LiFePO4, NiMH und NiCd. Welche davon geeignet ist, hängt vom jeweiligen Projekt ab. Li-Ion kann beispielsweise interessant sein, wenn eine hohe Energiedichte und kompakte Abmessungen gefragt sind. LiFePO4 besitzt wiederum andere Eigenschaften hinsichtlich Zellspannung und Zyklenfestigkeit. Deshalb sollte die Zellchemie immer gemeinsam mit der vorhandenen Ladeelektronik und den Anforderungen des Geräts betrachtet werden.
Besonders praktisch finde ich die Möglichkeiten zur Planung des Bauraums. Auf der Seite stehen neben dem eigentlichen Akku-Assistenten unter anderem ein 2D-Bauraum-Planer und ein 3D-Akkupack-Designer zur Verfügung. Dadurch lässt sich berücksichtigen, welche Abmessungen der spätere Akkupack maximal haben darf und wie die einzelnen Zellen angeordnet werden können.
Das kann beispielsweise bei einem älteren Gerät hilfreich sein, dessen ursprünglicher Akku nicht mehr erhältlich ist. Wenn das vorhandene Akkugehäuse weiterhin verwendet werden soll, kann auch ein entsprechend aufgebauter Akkukern interessant sein. Entscheidend ist natürlich, dass nicht nur die Abmessungen, sondern auch elektrische Eigenschaften und Schutztechnik zum vorhandenen Gerät passen.
Bei Li-Ion-Akkus ist außerdem die Schutzschaltung ein wichtiger Bestandteil. Je nach Konfiguration können BMS- beziehungsweise PCB-Lösungen vorgesehen werden, die beispielsweise vor Überladung, Tiefentladung, Kurzschluss oder zu hohen Strömen schützen. Dabei muss die Schutzschaltung passend zur Anzahl der Zellen und zum erforderlichen Lade- und Entladestrom ausgewählt werden.
Gerade der Strombedarf sollte bei der Planung nicht unterschätzt werden. Ein Akku mit hoher Kapazität ist nicht automatisch für jedes Gerät geeignet. Ein Motor, Elektrowerkzeug oder anderes leistungsstarkes Gerät kann beispielsweise kurzfristig einen erheblich höheren Strom benötigen als ein elektronisches Gerät mit relativ gleichmäßiger Leistungsaufnahme. Deshalb sollten sowohl der normale Dauerstrom als auch mögliche Stromspitzen bekannt sein.