Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

Diskutiere Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten im Akkus, Batteriemanagement (BMS) und Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Allmählich wird mein Akku Frührentner. Im Neuzustand waren 70 km drin, nach einem Jahr noch 50 km, nach 18 Monaten noch 40 km. Jetzt in der 3...
Plauzi

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Allmählich wird mein Akku Frührentner. Im Neuzustand waren 70 km drin, nach einem Jahr noch 50 km, nach 18 Monaten noch 40 km. Jetzt in der 3. Saison wird er noch schlapper.
Obwohl ein Ersatzakku halbwegs preisgünstig ist (280,- €), wollte ich jetzt einen Zweitakku in besserer Qualität haben, bevor ich eines Tages ganz ohne Strömung dastehe.

Jetzt noch nichts nachbauen! Warte, bis du alles gelesen hast!

Das Akkugehäuse
Man nehme ein leeres Akkugehäuse, entweder sein eigenes (wenn der Inhalt bei der Sondermüllstelle gelandet ist) oder so eines. Es handelt sich dabei um ausgeweidete Rückware, erkennbar am abgekratzten Garantiesiegel und an leichten Gebrauchsspuren.
Bewundernswert ist die Phantasie der Chinesen bei den Kabelfarben. Am Anschluß zum Controller wird zwar noch rot und schwarz verwendet, die Kabel zur Ladeanzeige sind aber blau (+) und grün (-), die Kabel für den Ladeanschluß sind rot (+) und orange (-). Würde mich überhaupt nicht wundern, wenn jemand in seinem Gehäuse wieder andere Farben vorfindet.
Weil sich Plus und Minus von Controlleranschluß, Ladebuchse und Ladeanzeige ohnehin treffen, habe ich die Anschlüsse in der hinteren Endkappe miteinander verbunden.
RIMG0665 - Kopie.JPG

Die Innereien, erste Variante

Zuerst habe ich 60 Konions V3 in der Anordnung 10s6p zu 36 V / 13,5 Ah / 486 Wh zusammengebaut, und zwar in 3 Paketen zu je 4,5 Ah.
Leider konnte ich nicht wie bei meinem "Reservetank" mit Kabelrohren arbeiten, weil die für das Akkugehäuse zu lang geworden wären. Trotzdem war der Reservetank recht nützlich: Ich habe jeweils 20 Zellen eingesetzt, aufgeladen und eine Probefahrt gemacht. Jede Füllung hat 15 km durchgehalten, also war ich vor dem Zusammenbau sicher, daß kein faules Ei unter den Zellen ist.
Je 10 Zellen wurden zu einer Gruppe mit 36 V / 2,25 Ah zusammengeklebt. Das geht gut mit dem bekannten 3-Buchstaben-Alleskleber aus der gelben Tube (vorher die Zellen mit einem Spirituslappen entfetten!). 2 Klebepunkte pro Verbindung reichen aus. Dabei sorgte eine leergequalmte Zigarrenkiste für Reih' und Glied und rechte Winkel. Die Klebestellen sollte man mindestens 12 Stunden aushärten lassen.
RIMG0465 - Kopie.JPG

Die handelsüblichen Zellenverbinder fand ich zu teuer und habe sie aus abisoliertem Kupferdraht selber hergestellt.
Zum Löten wurden die Pole mit einem Spirituslappen gereinigt und hauchfein mit (säurefreiem!) Lötfett versehen. Das sorgt dafür, daß der Lötzinn nicht "abperlt".
Hier durchs Forum geisterte schon öfter die berüchtigte 2-Sekunden-Grenze für das Herumbraten, weil man sonst die Zelle ins Jenseits befördert. Mit einem gut vorgeheizten 100 W-Lötkolben und bleihaltigem Lötzinn (irgendwas von Pb und Sn muß draufstehen) ist ein Pol in einer halben Sekunde verzinnt. Wenn man nacheinander die Pole der einen Seite und danach die der anderen Seite verzinnt, hat jede Zelle genug Gelegenheit, sich von dem Schreck zu erholen. Zum Trost für die Konions hatte ich daneben einen Eiswasser-Schwamm, mit dem jeder Pol gleich nach dem Verzinnen gekühlt werden konnte.
Die Enden der Verbinder wurden vorab ebenfalls verzinnt. Dann klappt das Verbinden der Zellen ebenfalls in einer halben Sekunde pro Lötstelle.

Im Lieferzustand hatte eine Zelle bei mir 3,6 V, nach dem Aufladen 4,1 V. Wenn so eine 10er-Gruppe fertig verlötet ist, muß das Voltmeter also 36 V bzw. 41 V anzeigen.
Je 2 solcher 10er-Gruppen (im Foto links) habe ich mit ein paar Klebepunkten aufeinander gelegt und die Plus-und Minuspole miteinander verbunden. Das ergab Pakete mit 36 V / 4,5 Ah (im Foto mitte).
Jetzt kommen nur noch die Anschlußkabel dran.
Nach der Arbeit muß man wieder den Spirituslappen bemühen, um die Lötstellen vom überflüssigen Lötfett zu reinigen.
Zum Schluß wurde jedes Zellenpaket mit Schrumpfschlauch isoliert (im Foto rechts).
RIMG0646Text - Kopie.JPG
Mit jedem dieser Pakete habe ich dann wieder eine Probefahrt durchgeführt, um sicher zu sein, daß keine Zelle in die ewigen Stromgründe eingegangen ist.

Holzbrett
Damit die Zellenpakete auch schön an ihrem Plätzchen bleiben, habe ich sie in einen Knast aus edlem Kiefernholz eingesperrt.
Ein 3 mm dickes Sperrholzbrett von 14 x 27 cm paßt genau in das Gehäuse. Aus Leisten 5 x 13 mm wurden die einzelnen Gefängniszellen errichtet. Die Verklebung erfolgte mit Weißleim. Wenn der richtig angewendet wird, hält die Verbindung besser, als das gewachsene Holz.
RIMG0431 - Kopie.JPG
Vorne ist eine riesige Lüsterklemme mit Senkschraube und Mutter befestigt, wo sich auf der einen Seite die Kabel der Zellenpakete und auf der anderen Seite die Anschlußkabel für Controller, Ladebuchse und Ladeanzeige treffen.

Wenn beim Anschließen der optische und akustische Eindruck des Elektroschweißens entsteht, ist wahrscheinlich etwas falsch gepolt.

Für die Kollegen, die der Lüsterklemme nicht trauen: Sie verhielt sich, wie jede andere Schraube am Rad auch. Nach der ersten Probefahrt wurde der Akku geöffnet und die Schrauben der Lüsterklemme nachgezogen. Nach der zweiten Probefahrt wieder kontrolliert: kein Nachziehen mehr nötig!
Die schwarzen Filzstreifen auf den Akkupaketen füllen den letzten Millimeter Platz und sorgen dafür, daß die Akkupakete im Gehäuse nicht Polka tanzen.
RIMG0667 - Kopie.JPG

Ladegerät:
Theoretisch könnte man den Konion-Akku mit dem Original-Ladegerät betanken, aber die Abschaltspannung von 42 V sollte man nur für lange Reichweite ausnutzen. Gesünder für die Konions ist es, nur bis 41 V zu laden und dafür entweder das Ladegerät umzubauen oder ein Ladekabel zu basteln, in dem 1 Volt verschwindet.

Probefahrt
Der erste Test fand bei schnatterkalten 4 Grad statt. Aber schon nach 10 km ging die erste von den Leuchtidioten aus, nach 20 km war die Geschwindigkeit schon deutlich abgesunken (von 25 auf 22 km) und nach 30 km zog der Motor gar nicht mehr. Dabei hat aber nicht der Controller wegen Unterspannung abgeschaltet. Es brannte noch eine von den 4 LED, was bei mir ca. 36V entspricht. Der Motor lief also noch, nur eben so lahm, daß man gleich auf ihn verzichten konnte.
Die Erste Testfahrt liegt hinter mir...Konion 9Ah: Nach 10km eine LED weniger, nach 20km leer, keine Motorleistung mehr.
Die nächste Fahrt bei 15 Grad lief schon etwas besser. Die Konions sind wohl richtige Frostködel, demnächst konstruiere ich eine petroleumbetriebene Akkuheizung. Diesmal betrug die Reichweite 40 km in der 3. Stufe. Irgendwie aber noch nicht das, was ich von den hochgelobten Konions erwartet hatte.
Dabei hatten sie ja nun schon einige Ladungen und Entladungen hinter sich (Probefahrten mit Reservetank, mit einzelnen Akkupaketen und im fertigen Zustand)
LiIon-Akkus haben m.W. eine erbärmliche Leistung, solange sie nicht wenigstens 3-4 mal aufgeladen und wieder entladen waren.
Die Ursache liegt offenbar im linearen Spannungsabbau bei Entladung, anders als bei LiPo, die ihre Spannung bis kurz vor Geschäftsschluß ziemlich hoch halten.

Die Innereien, zweite Variante
Beim ratlosen Schmökern im Forum (grübel, qualm!) fand ich den Vorschlag, die Spannung zu erhöhen.
...die Kraft geht weg, wenn der Regler abregelt. Der Akku wäre da noch in der Lage, volle Leistung zu bringen. Es gibt 2 Möglichkeiten:
1. 11s Akku draus machen. Das Ladegerät müßte angepaßt werden.
2. Den Controller dazu bringen, später abzuregeln...
Statt 10s sollte man die Zellen also in 11s schalten, was einer Nennspannung von 39,6 V entsprechen würde.
Nun hatte ich gerade 60 Zellen, und die passen auch wunderbar ins Gehäuse. Außerdem läßt sich 60 schlecht durch 11 teilen, und ich hatte keine Lust, mit Hilfe von Säge und Kleber Fünfelftelkonions anzufertigen.
"Frechheit siegt" dachte ich mir und habe die 60 Zellen gleich zu 12s5p umgebaut. Das ergibt eine Nennspannung von 43,2 V, eine Kapazität von 11,25 Ah und somit ebenfalls 486 Wh.
Dafür mußten allerdings alle Lötverbindungen wieder gelöst (mecker, motz!) und die einzelnen Zellen mit einem Skalpell voneinander getrennt werden, weil sie zwar in der gleichen Schachtelung angeordnet bleiben, aber in anderer Lage. Gut, daß ich sie nur mit Alleskleber fixiert hatte!
Jetzt sind es in Reihe 3 Pakete zu 5p4s, also pro Paket 14,4 V / 11,25 Ah.
Wenn der Akku mit den empfohlenen 4,1 V pro Zelle geladen ist, hat er eine Ladeschlußspannung von 49,2 V.
Auch die Abschaltspannung kommt jetzt gut hin. Wenn man die Konions auf 2,5 V pro Zelle entlädt, wären das bei 12 s noch 30 V. Diesen Gefahrenpunkt erreicht man aber nicht, weil der Controller bei 31,5 V abschaltet.

Die höhere Spannung könnte möglicherweise auch Risiken und Nebenwirkungen verursachen. Als ich letzte Woche auf der Arbeit in einer ruhigen Ecke vor mich hindöste, flog mir auf einmal vor Schreck die Kapuze hoch: Verträgt mein DC-Wandler für das Licht auch diese Spannung? Es wurde ein mulmiger Nachmittag, bis ich endlich zu Hause den Kaufbeleg für den Wandler herausgekramt hatte. Er verträgt sogar 60 V!

Probefahrt
Bei 10 Grad fand die Probefahrt mit dem umgebauten Akku statt.
Was für ein Unterschied!
Die Beschleunigung ist zwar nicht so, wie auf manchen Pedelec-Werbefotos, wo der Fahrer sich am Lenker festklammert und hinter seinem Rad herflattert. Auch muß ich die "Friseure" enttäuschen. Die Geschwindigkeit liegt in jeder Stufe ca. 2 km/h höher als vorher, darauf paßt der dämliche Tongsheng-Controller (Aldi-Pedelec) schon auf. Man merkt richtig, wie er dem Motor den Hals zudreht.
Aber die Reichweite ist deutlich besser. Wegen der höheren Geschwindigkeit kann man die ersten 20 km in Stufe 2 statt 3 fahren und so wiederum Strom sparen. Nach 40 km, wo bei der ersten Variante nur noch eine LED leuchtete, brannten jetzt noch alle 4. Erst bei 50 km fing die erste an zu flackern. Aber da tat auch schon mein Ar...mer Hintern weh, und ich fuhr nach Haus. Bei 55 km ging dann auch schon die zweite LED aus, offenbar beginnt dann der Spannungsabfall. Aber schätzungsweise 60 km sind drin (im Stadtverkehr und auf Stufe 2 und 3).
Obwohl beide Varianten rechnerisch den gleichen Wh-Wert haben (ist ja auch die gleiche Anzahl Zellen drin), bringt der 11,25 Ah-Akku mehr Strecke als der mit 13,5 Ah. Finde ich spannend, wie die Spannung da mitmischt.
Zu Hause gemessen: noch 40 V, wenn die zweite LED anfängt zu flackern.

Ladegerät
Weil ich nicht wußte, ob das Ladegerät den neuen Akku noch schafft, habe ich ihn in der ersten Variante voll geladen und dann erst zur zweiten Variante umgebaut, damit er wenigstens die Probefahrt durchsteht.
Jetzt nach der Probefahrt habe ich ihn an das umgebaute Original-Ladegerät angeschlossen und das ehemalige 41 V-Poti Stück für Stück verdreht, um die Ladespannung zu erhöhen. Und siehe da: bis 49,2 V klappte es gerade eben! Das sind genau 12 x 4,1 V, also die schonende Ladeschlußspannung. Genau kann ich es gar nicht sagen, weil ich 3 Multitester besitze, und jeder zeigt etwas anderes an. Das kommt davon, wenn man die Dinger für 1,50 € auf dem Flohmarkt kauft. Die gemessenen Spannungen stammen von dem "mittelmäßigen" Meßgerät.

Gewichte
Akku alt (10 Ah): 4,4 kg
Akku neu (11,25 Ah): 3,6 kg
Gehäuse leer mit Brett: 0,9 kg
20er-Paket: 0,9 kg
Rechenexempel: Beim alten Akku wog eine Amperestunde 440 Gramm, beim neuen nur 320 Gramm. So leicht kann Strom sein!
 
Wo ich jetzt einen brauchbaren Akku habe, werde ich demnächst meine Brechstange holen, den Original-Akku öffnen und versuchen, die Elektronen zu sortieren. Vielleicht macht er es dann noch ein Weilchen.
 
Ü

Üps

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AW: Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

War schon gespannt auf deine angekündigte Lösung. Schade, dass man mit dem Originalcontroller, der laut meiner vorläufigen Messung wahrscheinlich schon bei ca. 34,5Volt abschaltet, die Spannung nun doch erhöhen muss. Ich wollte eigentlich gerne 2 gleich aussehende und voll kompatible Akkus haben, für die man nicht 2 unterschiedliche Ladegeräte benötigt! Schon wegen der Verwechslungsgefahr und der Kosten. Mit meinem neuen Messgerät werde ich noch Probefahrten machen, um zu testen, wie viel bis zur Abregelung nach ein paar Zyklen heraus kommt, dann wird es evtl. auf 11s hinaus laufen. Vielleicht hat meine Quelle ja noch 4 einzelne Zellen übrig. Im Moment habe ich an einem Ende einen Styroporklotz als Platzhalter. Da passen vermutlich die 4 Zellen noch bequem hin. Oder ich wechsle den Controller aus. Ändern kann man ihn leider schlecht, da komplett vergossen. Siehe anderer Thread.

Edit: Gegen den Controllertausch (den ich für die sauberste Lösung halte) spricht leider, dass ich dem Motor aufgrund Öl an den Schrauben und geänderter Geräuschentwicklung nicht mehr traue und dann wohl ziemlich sicher die 3-jährige Garantie auf den Motor verlieren würde.
 
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Plauzi

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AW: Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

... für die man nicht 2 unterschiedliche Ladegeräte benötigt!

Ich hatte das große Glück, daß ich mit einem Ladegerät auskomme, weil sich das Original-Aldi-Ladegerät (allerdings in der umgebauten Version mit Umschalter) gerade noch für den neuen Akku einstellen ließ.
 
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Bianca

AW: Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

Danke für den Umbaubericht.
Besitze u.a. ein Aldipedelec.
 
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wikky

AW: Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

Hallo, Danke für die Infos! Da mein Akku nach zwei Jahren schlagartig nur noch 30 min. laden lässt und ensprechend nicht weit kommt(bei mir waren es nur ca 6,5km), werden ich mich auch an die Umbau wagen :)

Gruss Viktor
 
oger

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AW: Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

Ist dieses Problem der mangelnden Reichweite (frühe Abregelung) nur ein Problem von Aldirad.
Möchte einen Controller richtung ku63 nutzen. Regelt der auch so früh ab?
 
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didi28

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Die Unterspannungsabregelung des KU63 liegt anscheinend bei 27,5V:

https://www.pedelecforum.de/forum/s...ller-von-BMSbattery-China&p=172926#post172926

Meinen parametrierbaren Controller habe ich übrigens auf 25V parametriert, für mich i.V.m. meinen Sony Konions V3 ideal, die sind ja bei 10S dafür spezifiziert. Im Notfall habe ich das volle Potential und die Abregelungsschwelle spricht ja zunächst unter Last an, im Leerlauf geht die Spannung gleich wieder ein paar Volt hoch.
 
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AW: Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

Meinen parametrierbaren Controller habe ich übrigens auf 25V parametriert, für mich i.V.m. meinen Sony Konions V3 ideal, die sind ja bei 10S dafür spezifiziert.

Da hätte ich dann doch bedenken in der Richtung, wie sie torcman die Tage äußerte. Die sind bei 1s dafür spezifiziert, aber nicht bei 10s. Bei einer solchen Entladung auf fast 0% knicken sie doch stark in der Kennlinie ab und geringste Unterschiede in der Kapazität oder im Ladezustand kommen zum tragen und können eine Unterschreitung bewirken. Hast du mal gemessen, welchen Unterschied in der Kapazität es bei dir macht, ob du unter Last auf 25 oder auf 30V entlädst?
 
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Martin4

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AW: Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

Hallo, auch von mir vielen Dank für die Darstellung. Nach deiner Beschreibung bin ich einmal mehr der Meinung, dass der unter dem Akku-Thread erwähnte Rabeneickumbau auf Konion V3 18Ah keine gute Lösung ist. Danke und Gruß Martin
 
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didi28

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Da hätte ich dann doch bedenken in der Richtung, wie sie torcman die Tage äußerte. Die sind bei 1s dafür spezifiziert, aber nicht bei 10s. Bei einer solchen Entladung auf 0% knicken sie doch stark in der Kennlinie ab und geringste Unterschiede in der Kapazität oder im Ladezustand kommen zum tragen und können eine Unterschreitung bewirken. Hast du mal gemessen, welchen Unterschied in der Kapazität es bei dir macht, ob du unter Last auf 25 oder auf 30V entlädst?

Das ist mir egal. Bisher habe ich es auch erst einmal hinbekommen, dass mein Wattmeter 25V als Vmin abgespeichert hat. Ich halte jedenfalls nix von diesen hier im Forum gerne gepflegten Akkuschonungsdiskussionen. Irgendwann will ich mal wieder einen neuen Akku kaufen. Meine 2 alten Sony Konion Akkupacks wollen auch nicht kaputt gehen.
 
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Hallo Plauzi,

wie geht es deinem Selbstbauakku aus Konions im Phyliongehäuse?
Ich brauche für meinen eigenen Phylion Ersatz und überlege, ob ich ihn mit Konions befüllen soll.
 
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Frabu

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Hallo,

hier ein Vergleich bei 4-5 bar Luftdruck, 85Kg Körpergewicht den ich gemacht habe.
Meine Reichweite:
Mit 36V/15Ah Akku auf Stufe:
1) 105 km
2) 95 km
3) 85 km

Plauzi Akku:
1) 75 km
2) 65 km die ersten 15 km mit Stufe 1 gefahren wurden.
3) 55 km die ersten 15 km mit Stufe 1 gefahren wurden.

Der Motor ist mit dem 36V/15Ah wesentlich lauter als der mit dem Konion Akku.
 

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Hallo Frabu,
hattest du dir ein 2. Akkugehäuse gekauft und exakt wie Plauzi d.h. 12s5p befüllt?
Lauter heißt bei den Getriebenabenmotoren, dass mehr Strom fließt d.h. der originale Lipo hat mehr "Kraft". Die Reichweiten der Konions sind viel niedriger. Ist nicht so prickelnd. Hattest du die Konions selber gelötet?
 
Plauzi

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Hallo Plauzi,wie geht es deinem Selbstbauakku aus Konions im Phyliongehäuse?

Der Akku tut seit 16 Monaten das, wofür er zusammengeklebt wurde. Nach dem Winterschlaf hatte ich den Eindruck, daß die Kapazität um ca. 10% abgenommen hätte. Habe aber kein Wattmeter, also kann ich es nicht genau nachweisen. Jemand gab den Tipp, über den Winter den Akku nur bis zur Nennspannung (3,6 V pro Zelle) aufgeladen zu lagern, und nicht voll und nicht im geheizten Zimmer. Der nächste Winter kommt bestimmt, um diese neuen Kenntnisse auszuprobieren.
 
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Hallo Plauzi,

danke für deine Antwort. Ja man soll den Akku nicht voll und kühl lagern. Ist schon verrückt wie viele Gedanken man sich über den Akku machen kann. Aber Ersatz ist halt teuer.
http://batteryuniversity.com/learn/article/how_to_store_batteries
How to Store Batteries
The recommended storage temperature for most batteries is 15°C (59°F); the extreme allowable temperature is –40°C to 50°C (–40°C to 122°F) for most chemistries. While lead acid must always be kept at full charge during storage, nickel- and lithium-based chemistries should be stored at around a 40 percent state-of-charge (SoC).
 
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Bitte die Allgemeinplätzchen von dem Ladegeräte-Verkäufer nicht zu ernst nehmen. Das Zeug ist eine Einzelmeinung und ziemlich undifferenziert und alt. Die Akkus werden keinen Tag länger halten, wenn man sie bei 15°C statt bei 1°C einlagert! Im Gegenteil!
Auch für die -40°C würde ich die Hand nicht ins Feuer legen, sondern lieber ins Datenblatt schauen.
 
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Aldi-Pedelec 2011: Akku-Neuaufbau in 2 Varianten

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