Li-Ionen Akkus (3,6V)

Bild	Akku	P C B	Herstellerangaben:	Maße (mm) Gewicht	FT BT	IR	Messung
	Keeppower P2660C		Kapazität:Min. Kapazität:CDR: 6.000 mAh5.900 mAh10 A	26,1 x 69,5 95,5 g	FT	25 mΩ
	Keeppower P2670C		Kapazität:Min. Kapazität:CDR: 7.000 mAh6.900 mAh10 A	26,6 x 69,6 101,0 g	FT	-
	Keeppower P2680C		Kapazität:Min. Kapazität:CDR: 7.000 mAh6.900 mAh10 A	26,1 x 84,4 115,7 g	FT	-
	XTAR 6000 mAh		Kapazität:Min. Kapazität:CDR: 6.000 mAh5.850 mAh10 A	26,2 x 69,4 96,4 g	FT	32 mΩ

Gibt es Unterschiede zwischen 3,6V und 3,7V Akkus?

Long Story Short: Nein. Beide Zahlen sind eine Nominalspannung, unterschiedliche Akkus die eine minimal unterschiedliche Spannung haben, verbergen sich dahinter nicht. Keeppower hat das mal in einem Artikel zusammengefasst, warum mal 3,6V und mal 3,7V auf dem Akku steht. Nach meiner Erfahrung, erreichen die meisten Akkus die 3,7V (durchschnittliche Spannung über die gesamte Messung) nicht. Einige wenige Modelle erreichen nicht einmal 3,6V. Die meisten Akkus schaffen aber irgendwas zwischen 3,6V und 3,7V. High-Drain Akkus, insbesondere die Tabless Zellen schaffen fast immer über 3,7V, sind aber bisher sehr selten.

Zwar ist die Nominalspannung per Definition keine echte Spannung, ich bevorzuge es dennoch von 3,6V zu sprechen, da diese Spannung der tatsächlichen Spannung sehr nahekommt. Der Vollständigkeit halber sei an dieser Stelle erwähnt, es gibt auch Akku mit 3,85V (4,35V Ladeschlussspannung). Diese Akkus unterscheiden sich tatsächlich von 3,6/3,7V Akkus. Getestet habe ich solche Modelle bisher nicht.

CDR (Constant Discharge Rate)

Ich teste die Akkus nur mit den Strömen, für die sie freigegeben sind. Messungen mit Strömen die über der angegebene CDR des Herstellers liegen, mache ich nur in sehr wenigen Ausnahmefällen. Ich messe folgende Ströme:

• 100 mA (nur sehr kleine Akkus wie 14500, 16340, etc)
• 500 mA
• 2,5 A
• 5 A
• 10 A
• 15 A
• 20 A (höhere Ströme sind mit meiner Messstation nicht möglich)

Ob eine vom Hersteller angegebene CDR als „erfüllt“ gelten kann, lässt sich objektiv nicht beurteilen, da es hierfür keinen verbindlichen Standard und keine Norm gibt. Eine CDR-Angabe beschreibt in der Regel lediglich, dass ein Akku diesen Strom thermisch dauerhaft liefern kann – sie trifft jedoch keine Aussage über die dabei nutzbare Spannungslage.

Meine Messstation kann einen konstanten Entladestrom (z. B. 5 A) über die gesamte Messdauer aufrechterhalten. Liegt die durchschnittliche Spannung während dieser Entladung beispielsweise nur bei 2,8 V, ist das aus Sicht der Messung unproblematisch. In der Praxis ist ein Akku mit einer derart niedrigen Spannungslage bei diesem Strom jedoch kaum sinnvoll nutzbar.

Meine persönliche Empfehlung: Liegt die durchschnittliche Spannung bei einer bestimmten Stromstärke unter 3,2 V, ist diese Stromstärke in der Praxis nur noch eingeschränkt nutzbar. Soll ein Akku beispielsweise dauerhaft 10 A liefern (etwa weil eine Taschenlampe diesen Strom ziehen kann), sollte die durchschnittliche Spannung bei diesem Strom über 3,4 V liegen. Akkus, die bei 10 A nur etwa 3,3 V oder 3,2 V erreichen, lassen sich zwar ebenfalls verwenden, begrenzen dann aber sehr wahrscheinlich die maximale Leistung der Taschenlampe (weitere Faktoren wie Temperaturregelung der Lampe bleiben dabei unberücksichtigt).

Mit welchen Strömen man einen Akku dauerhaft belasten kann bzw. sollte, wird aber auch durch die Temperatur begrenzt:

Temperaturen beim Entladen

Meine Messung finden typischerweise bei Raumtemperatur statt. Im Winter etwas kälter (ca. 22°C) im Hochsommer ist der Raum etwas wärmer (bis zu 28°C). Wurden Tests bei einer anderen Temperatur durchgeführt, steht das im jeweiligen Test. Auf eine aktive Kühlung verzichte ich generell, denn es ist meiner Meinung nach das exakte Gegenteil von praxisnah. Insbesonders High Drain Akkus, erwärmen sich bei hohen Strömen. Teilweise so stark, dass ich mittlerweile eine Obergrenze von 75°C für meine Tests festgelegt habe.

Gemessen wird die Temperatur mit einer Wärmebildkamera (TOPDON TC004 Mini*). Gelegentlich kann es aber zu fehlerhaften Messungen kommen (das passiert mit jeder Wärmebildkamera). Denn metallisch glänzende Flächen haben einen gänzlich andere Emissionsgrad. Was bedeutet das: Ist dieser Wert richtig eingestellt, wird das Material auch richtig gemessen. Aber eben nur dieses Material. Für die meisten Gegenstände die man typischerweise im privaten Haushalt misst, ist einen Wärmebildkamera mit einen Emissionsgrad von ca. 0,95 voreingestellt. Damit lassen sich die meisten Gegenstände gut messen. Nur eben keine Metalle und glänzenden Oberflächen. Ihr Emissionsgrad liegt im Bereich von etwa 0,05 (www.messwert.at/tools/emissionsgradtabelle/). Aus diesem Grund erscheinen metallisch glänzende Oberflächen bei einem Emissionsgrad von über 0,9 als kalt auf der Anzeige, obwohl sie annähernd genau so warm sind wie die angrenzende Wärmequelle.

Dieser Effekt der „falschen Messung“ tritt gelegentlich auch beim Akku selbst auf. Auch wenn der Schrumpfschlauch natürlich nicht metallisch ist, kann er glänzend sein, z.B. wie beim Vapcell U30. In diesem Fall misst die Wärmebildkamera auch nicht 100%ig richtig. Für diese Fälle verwende ich zusätzlich einen klassischen Temperaturfühler (UNI-T UT320D*) der die Temperatur aber nur an diesem einen Punkt messen kann.

Ich führe meine Messungen aufsteigend durch (erst mit geringen Strömen, danach mit der nächsthöheren Stufe). Das hat zwei Gründe. Anhand der durchschnittlichen Spannung kann ich ablesen, ob der nachfolgende Test mit dem nächsthöheren Strom noch praxisrelevante Werte liefert. Beispiel: Ich messe einen Akku bei 5A und die durchschnittliche Spannung beträgt nur noch 3,149V, dann erspare ich mir die 10A Messung. Dieser Akku ist für 10A offensichtlich nicht ausgelegt (und falls der Hersteller das behauptet, dann stimmt diese Aussage nicht).

Zum anderen kann ich die ungefähre Maximaltemperatur bei der nächsten Messung mit den bereits durchgeführten Messungen vorhersagen. Liegt diese Prognose bei über 75°C, kontrolliere ich die Temperatur permanent und schalte bei 75°C ab. Der Wert der durchschnittlichen Spannung einer solchen Messung verwende und veröffentliche ich dann nicht, die Energie die der Akku bis zum Abbruch der Messung geliefert hat, jedoch schon. Denn der Wert lässt sich mit anderen Akkus vergleichen die entweder auch zu warm geworden sind, oder die kühler geblieben sind und aus diesem Grund mehr Energie liefern konnten. Ein gutes Beispiel hierfür sind die Vapcell T50 und XTAR 21700HP RAW. Beide sind bei 20A zu warm, aber welcher der beiden bis 75°C mehr Energie liefert, lässt sich dennoch sagen.

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