Sinn und Zweck dieses Threads ist es, eine gesamtheitliche Übersicht über Lithium-Ionen-Akkumulatoren, kurz Li-Ion, zu bieten.
Da im Forum immer wieder die gleichen Fragen zu Lithium-Akkus gestellt werden kann einfach hierhin verlinkt werden.
Ich beschränke mich hier auf die für die Verwendung in Taschenlampen üblichen Zellen, alles andere würde den Rahmen sprengen.
Ich erhebe keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder Fehlerfreiheit. Wenn Ihr einen Fehler findet oder Ergänzungen für sinnvoll haltet: einfach melden.
Was genau sind überhaupt Lithium-Ionen Akkus? Und warum ist es sinnvoll diese zu verwenden?
Wikipedia sagt dazu:
"Ein Lithium-Ionen-Akkumulator ist ein Akkumulator auf der Basis von Lithium.
Der Li-Ionen-Akku zeichnet sich durch hohe Energiedichte aus. Er ist thermisch stabil und unterliegt keinem Memory-Effekt."
Kurz gesagt: Lithium-Akkus sind NiMh und anderen technisch einfach überlegen.
Arten
Es gibt viele verschiedene Lithium Akkus, welche auf unterschiedlicher Chemie mit unterschiedlichen Eigenschaften beruhen.
Details finden sich im oben verlinkten Wikipedia-Artikel.
Wichtig für den Endanwender ist in der Regel nur die Unterscheidung zwischen "normalen" Li-Ionen Zellen und sogenannten IMR-Zellen. Letztere bieten geringere Kapazitäten, sind allerdings hochstromfähig.
Bauformen und Spannungen
Der Name einer Bauform enthält in aller Regel die Maße der Zelle. 18650 bedeutet 18mm breit, 65mm lang, 0 ist die zylindrische Bauform.
Fertig Konfektionierte Zellen sind etwas länger und dicker, bedingt durch Schutzschaltung, "Button Top" und Schutzfolie.
Die Zellen haben in der Regel eine Nominalspannung von 3.7V. Bei 4.2V sind die Zellen voll, bei ca. 3.5V Leerlaufspannung "leer". Diese Werte sollten nicht über- bzw. unterschritten werden.
Hier eine vereinfachende Übersicht:
Ladezustand von Li-Io
4.2V – 100%
4.1V – 87%
4.0V – 75%
3.9V – 55%
3.8V – 30%
3.5V – 0%
Die bei Taschenlampen gebräuchlichsten Bauformen sind:
18650
17670
16340 (CR123A Größe, auch RCR123A genannt)
14500 (AA Größe)
26650 (C Größe)
Umgang und Verhaltensregeln sowie Gefahren
Grundsätzliches
Wie viele andere technische Dinge sind auch Li-Ionen Akkus leider nicht idiotensicher. Es gibt hin und wieder Berichte über explodierte Lampen oder brennende Akkus. Die an vielen Stellen stattfindende ständige Kritik an den Zellen halte ich allerdings für Panikmache.
Bei allen mir bekannten Fällen lag der Fehler nicht nur bei den verwendeten miesen Akkus billigster Bauart, sondern auch an einer eindeutigen Fehlbedienung durch die Nutzer. (Mehrere zuvor tiefentladene Zellen in Serie, bei einer Lampe mit 6x 18650 unprotected Zellen verwendet und diese nicht mal durchgemessen, etc.)
Wenn ein paar einfache Grundregeln zum Umgang mit Akkus beachtet werden kann kaum etwas passieren.
Generelle Verhaltensregeln
Multi-Zellen Lampen
Empfehlenswerte Akkus und Ladegeräte
Generell ist zu beachten dass nicht alle Akkus ausnahmslos mit allen Ladegeräten kompatibel sind. Teilweise werden zum laden der kleineren Zellen Spacer/Distanzstücke benötigt. Auch verfügen nicht alle Zellen über eine Erhöhung ("Button Top") am Pluspol, wodurch es bei Lampen und Ladegeräten mit einem mechanischen Verpolungsschutz zu Problemen kommen kann.
Premium-Zellen
Hinweis: Die von AW und Redilast verwendeten Panasonic 2900mAh Zellen haben eine niedrigere Spannungslage als die 2600mAh-Pendants (3.6V vs. 3.7V nominal). In einzelligen Lampen ist die 2600mAh Zelle daher in der Regel sinnvoller. Ein Test findet sich hier.
Brauchbare Budget-Zellen
Empfehlenswerte Ladegeräte
Lagerung von Akkus
Li-Ionen Akkus sollten möglichst kühl und trocken gelagert werden, z.B. im Kühlschrank in einer luftdichten Box. Der optimale Ladezustand zur Lagerung liegt in etwa bei 40-50%, das entspricht ca. 3.8V.
Auf diese Weise werden Alterungserscheinungen weitestgehend vermieden und der Akku bleibt über Jahre einsetzbar.
Restkapazität nach Lagerung über längere Zeiträume
Siehe auch Batteryuniversity.
Da im Forum immer wieder die gleichen Fragen zu Lithium-Akkus gestellt werden kann einfach hierhin verlinkt werden.
Ich beschränke mich hier auf die für die Verwendung in Taschenlampen üblichen Zellen, alles andere würde den Rahmen sprengen.
Ich erhebe keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder Fehlerfreiheit. Wenn Ihr einen Fehler findet oder Ergänzungen für sinnvoll haltet: einfach melden.
Was genau sind überhaupt Lithium-Ionen Akkus? Und warum ist es sinnvoll diese zu verwenden?
Wikipedia sagt dazu:
"Ein Lithium-Ionen-Akkumulator ist ein Akkumulator auf der Basis von Lithium.
Der Li-Ionen-Akku zeichnet sich durch hohe Energiedichte aus. Er ist thermisch stabil und unterliegt keinem Memory-Effekt."
Kurz gesagt: Lithium-Akkus sind NiMh und anderen technisch einfach überlegen.
Arten
Es gibt viele verschiedene Lithium Akkus, welche auf unterschiedlicher Chemie mit unterschiedlichen Eigenschaften beruhen.
Details finden sich im oben verlinkten Wikipedia-Artikel.
Wichtig für den Endanwender ist in der Regel nur die Unterscheidung zwischen "normalen" Li-Ionen Zellen und sogenannten IMR-Zellen. Letztere bieten geringere Kapazitäten, sind allerdings hochstromfähig.
Bauformen und Spannungen
Der Name einer Bauform enthält in aller Regel die Maße der Zelle. 18650 bedeutet 18mm breit, 65mm lang, 0 ist die zylindrische Bauform.
Fertig Konfektionierte Zellen sind etwas länger und dicker, bedingt durch Schutzschaltung, "Button Top" und Schutzfolie.
Die Zellen haben in der Regel eine Nominalspannung von 3.7V. Bei 4.2V sind die Zellen voll, bei ca. 3.5V Leerlaufspannung "leer". Diese Werte sollten nicht über- bzw. unterschritten werden.
Hier eine vereinfachende Übersicht:
Ladezustand von Li-Io
4.2V – 100%
4.1V – 87%
4.0V – 75%
3.9V – 55%
3.8V – 30%
3.5V – 0%
Die bei Taschenlampen gebräuchlichsten Bauformen sind:
18650
17670
16340 (CR123A Größe, auch RCR123A genannt)
14500 (AA Größe)
26650 (C Größe)
Umgang und Verhaltensregeln sowie Gefahren
Grundsätzliches
Wie viele andere technische Dinge sind auch Li-Ionen Akkus leider nicht idiotensicher. Es gibt hin und wieder Berichte über explodierte Lampen oder brennende Akkus. Die an vielen Stellen stattfindende ständige Kritik an den Zellen halte ich allerdings für Panikmache.
Bei allen mir bekannten Fällen lag der Fehler nicht nur bei den verwendeten miesen Akkus billigster Bauart, sondern auch an einer eindeutigen Fehlbedienung durch die Nutzer. (Mehrere zuvor tiefentladene Zellen in Serie, bei einer Lampe mit 6x 18650 unprotected Zellen verwendet und diese nicht mal durchgemessen, etc.)
Wenn ein paar einfache Grundregeln zum Umgang mit Akkus beachtet werden kann kaum etwas passieren.
Generelle Verhaltensregeln
- Akkus sollten nie unbeobachtet geladen werden.
- Es sollten nur hochwertige bzw. als zuverlässig bekannte Akkus verwendet werden.
- Zumindest am Anfang sollten ausschließlich protected Akkus, also solche mit eingebauter Schutzschaltung, verwendet werden.
- Es muss ein Multimeter vorhanden sein. Die Spannung der Zellen ist vor und nach dem Laden zu prüfen, insbesondere bei Multi-Zellen Lampen.
Multi-Zellen Lampen
- Es sind ausschließlich gleiche Zellen zu verwenden. D.h. Hersteller, Modell, Alter, Ladezyklen, etc.
- Die Zellen sollten am besten nur paarweise verwendet werden (bzw. bei 3-,4-,x-Zellen Lampen entsprechend im 3er, 4er.. Pack)
- Die Spannung der Zellen muss bis auf wenige mV gleich sein.
Empfehlenswerte Akkus und Ladegeräte
Generell ist zu beachten dass nicht alle Akkus ausnahmslos mit allen Ladegeräten kompatibel sind. Teilweise werden zum laden der kleineren Zellen Spacer/Distanzstücke benötigt. Auch verfügen nicht alle Zellen über eine Erhöhung ("Button Top") am Pluspol, wodurch es bei Lampen und Ladegeräten mit einem mechanischen Verpolungsschutz zu Problemen kommen kann.
Premium-Zellen
Hinweis: Die von AW und Redilast verwendeten Panasonic 2900mAh Zellen haben eine niedrigere Spannungslage als die 2600mAh-Pendants (3.6V vs. 3.7V nominal). In einzelligen Lampen ist die 2600mAh Zelle daher in der Regel sinnvoller. Ein Test findet sich hier.
Brauchbare Budget-Zellen
- Trustfire "True 2400mAh" (schwarz mit rot/gelbem Flammenaufdruck)
- Solarforce 2400mAh protected (weiß/blau)
Empfehlenswerte Ladegeräte
- Pila IBC Charger
- Xtar WP2
- "HXY Lader"
- Diverse Modellbaulader
Lagerung von Akkus
Li-Ionen Akkus sollten möglichst kühl und trocken gelagert werden, z.B. im Kühlschrank in einer luftdichten Box. Der optimale Ladezustand zur Lagerung liegt in etwa bei 40-50%, das entspricht ca. 3.8V.
Auf diese Weise werden Alterungserscheinungen weitestgehend vermieden und der Akku bleibt über Jahre einsetzbar.
Restkapazität nach Lagerung über längere Zeiträume
Temperatur | 40% Ladeniveau | 100% Ladeniveau |
0°C | 98% nach 1 Jahr | 94% nach 1 Jahr |
25°C | 96% nach 1 Jahr | 80% nach 1 Jahr |
40°C | 85% nach 1 Jahr | 65% nach 1 Jahr |
60°C | 75% nach 1 Jahr | 60% nach 3 Monaten |
Siehe auch Batteryuniversity.
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