Elektroroller · Traktionsbatterie · Eigenbau
Zellblock 16
Ersatzakku für den Kumpan 54 ignite
Diese Seite beschreibt einen Konstruktionsstand, keine erprobte Lösung. Kein Teil wurde gefertigt, kein Strom ist geflossen, eine Prüforganisation war nicht beteiligt. Wer darauf aufbaut, prüft jede Zahl selbst gegen seine eigenen Bauteile und Datenblätter.
Der Kumpan 54 ignite fährt mit bis zu drei Wechselakkus. Sie altern, zeigen Fehler, und ihr Batteriemanagement war auf ein Backend ausgelegt, das nicht mehr verlässlich erreichbar ist. Ersatz gibt es weiterhin — zu 1.400 € pro Stück, für drei Packs also 4.200 €.
Der Entwurf ersetzt alle drei durch einen fest verbauten Pack aus sechzehn prismatischen LiFePO4-Zellen, der den vorhandenen Schacht ausfüllt. Das Gehäuse wird gedruckt, das tragende Gerüst besteht aus Aluminium.
Kenndaten
| Nennspannung | 51,2 V |
| Ladeschluss technisch | 58,4 V |
| Dauerstrom / Spitze | 100 A / 180 A |
| Masse | 43,2 kg |
| Außenmaß | 270 × 215 × 430 mm |
| Rechnerische Reichweite | ~100 km |
| Zyklen laut Zelldatenblatt | > 6.000 |
Der Aufbau
Metall trägt, Kunststoff hüllt. Zwei durchgehende Aluminiumplatten über die volle Bauhöhe, verbunden durch acht waagerechte Gewindestangen, nehmen die Zellverspannung auf. Das gedruckte Gehäuse überträgt keine Kräfte — es ist Hülle, Führung im Schacht und Isolierung gegen den Rahmen.
Die Zellen stehen in zwei Etagen zu je acht, angeordnet als zwei Stapel von vier, mit den Polen nach oben. Sie sind abwechselnd um 180° gedreht, damit die zu verbindenden Pole übereinanderliegen und die Busbars kurz bleiben.
Warum verspannt werden muss
Prismatische Zellen quellen beim Laden auf. Ohne Gegendruck delaminieren die Elektroden und die Kapazität bricht ein; das Datenblatt verlangt 3–5 kN Vorspannung je Stapel. Zugleich darf der Druck nicht unkontrolliert steigen: Über die Lebensdauer dehnen sich die Zellen irreversibel, und gegen starre Zugstangen ergäbe das rechnerisch weit über 100 kN, während die Zelle schon ab 9 kN Schaden nimmt.
Die Lösung sind Tellerfedern auf den Zugstangen. Sie halten die Vorspannung und begrenzen ihren Anstieg auf etwa 1,5 kN. Schaumlagen zwischen den Zellen leisten dasselbe, vergrößern aber die Zellteilung und damit das nötige Busbar-Maß.
Warum LiFePO4 statt der Originalchemie
Das Original ist 14S NMC — belegt über das Ladegerät mit 59 V Ausgang, also 4,21 V je Zelle. Der Ersatz wird 16S LFP, weil die Spannungsfenster nahezu deckungsgleich sind:
| Zustand | 14S NMC | 16S LFP |
|---|---|---|
| leer | 42,0 V | 40,0 V |
| nominal | 50,6 V | 51,2 V |
| voll | 58,8 V | 58,4 V |
Beide liegen unter der Obergrenze des Motorcontrollers von 60 V. Für LFP sprechen die deutlich bessere Beschaffbarkeit in Europa, ein Vielfaches an Zyklen und die gutmütigere Thermik — relevant bei einem fest verbauten Pack.
Wie er in den Schacht kommt
Die drei Original-Steckkontakte am Schachtboden werden ausgebaut; dadurch wird der Boden plan, die volle Bauhöhe nutzbar, und die freiwerdenden Öffnungen dienen als Kabeldurchführung. Ebenso entfallen die beiden tiefen Trennrippen zwischen den Fächern.
Beides ist unumkehrbar — danach nimmt der Roller keinen Originalakku mehr auf. Deshalb steht am Anfang ein Funktionstest mit dem fertig verschalteten Pack außerhalb des Fahrzeugs, angeschlossen über die vorhandenen Portleitungen. Erst wenn der Roller damit gelaufen ist, wird am Fahrzeug etwas verändert.
Rollerseitig zu beachten
| Alle drei Anschlüsse liegen parallel und tragen je 100 A — für 180 A Spitzenstrom sind die Leitungen zusammenzuführen. |
| Der Roller prüft über die Datenpins, ob ein Stromkreis geschlossen ist. Ohne diese Brücke gibt er nicht frei. |
| Der Motorcontroller verträgt maximal 60 V. Das Serien-Ladegerät mit 59 V ist für LFP ungeeignet. |
| Ein CAN-Modul ersetzt das originale Batteriemanagement und gibt den Controller frei. Rekuperation ist damit derzeit nicht verfügbar. |
Teile und Kosten
Preise als Bruttoschätzung für Privatbezug, Stand August 2026. Zellen und BMS beruhen auf konkreten Angeboten, der Rest ist geschätzt und streut je nach Bezugsquelle.
| Position | Menge | ca. |
|---|---|---|
| Zellen EVE LF105, 105 Ah, 3,2 V, Grade A | 16 | 640 € |
| BMS 16S, 200 A, aktiver Balancer, Bluetooth und RS485 | 1 | 110 € |
| CAN-Modul mit Batteriesimulation | 1 | auf Anfrage |
| Ladegerät CC/CV, 15–20 A, Spannung einstellbar | 1 | 170–280 € |
| Position | Menge | ca. |
|---|---|---|
| Aluplatten 260 × 400 × 8 mm, zugeschnitten | 2 | 80–150 € |
| Gewindestangen M8 A2, Muttern, Scheiben | 8 | 30–50 € |
| Tellerfedern für M8, sechs je Stange | 48 | 30–60 € |
| Busbars kurz, Lochabstand 36,35 mm | 12 | 42–70 € |
| Verbinder lang, Lochabstand 63 mm | 2 | 15–25 € |
| Position | Menge | ca. |
|---|---|---|
| ASA-Filament für Segmente, Zwischenplatte, Deckel | 3,5 kg | 75–125 € |
| PETG für den Testring | 0,3 kg | 8–12 € |
| Position | Menge | ca. |
|---|---|---|
| Leistungskabel 35 mm², rot und schwarz | je 2,5 m | 45–70 € |
| Kabelschuhe M6 und M8 | 10 | 12–20 € |
| Hauptsicherung 200 A ANL, träge, mit Halter | 1 | 25–35 € |
| Batterie-Trennschalter ≥ 250 A | 1 | 25–45 € |
| Vorladewiderstand gegen Einschaltlichtbogen | 1 | 15–55 € |
| Isolation, Schrumpfschlauch, Kleinteile | — | 30–60 € |
| Block | von | bis | wahrscheinlich |
|---|---|---|---|
| Zellen und Elektronik | 920 € | 1.030 € | 940 € |
| Skelett und Verspannung | 197 € | 355 € | 258 € |
| Gehäuse | 83 € | 137 € | 110 € |
| Elektrik und Kleinmaterial | 152 € | 285 € | 210 € |
| Gesamt | 1.352 € | 1.807 € | ~1.520 € |
Hinzu kommt das CAN-Modul, ohne das der Motorcontroller nicht freigibt. Es wird von einem Entwickler aus dem Elektroroller-Forum in Einzelfertigung gebaut; Preis und Bezug auf Anfrage bei ihm.
Ebenfalls nicht enthalten: Werkzeug (Multimeter, Drehmomentschlüssel für 4–6 Nm an den Zellpolen, ggf. Crimpzange) mit 100–300 € einmalig, sowie eine mögliche Abnahme durch eine Prüforganisation.
Zum Vergleich
Drei Originalakkus kosten 4.200 € und liefern zusammen 4,33 kWh — das sind 970 € je Kilowattstunde. Der Entwurf liegt bei rund 280 € je Kilowattstunde, mit CAN-Modul je nach dessen Preis etwas darüber. Hinzu kommt, dass die kleinste austauschbare Einheit künftig eine Zelle für etwa 40 € ist statt eines kompletten Packs.
Stand
Konstruktion abgeschlossen, Fertigung nicht begonnen. Ein erster Testring zur Prüfung der Außenkontur wurde gedruckt und passte nicht — die Schachtgeometrie war anders als angenommen. Die Kontur wird nach dem Ausmessen überarbeitet.