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Spannungslage @10A: Was kann man von den Akkuformaten erwarten?

Flummi

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26 Oktober 2015
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Neue Akkuformate (21700, 20700) sind auf dem Markt. Da finde ich interessant, wie sich diese im Vergleich zu den etablierten bzgl. der Spannungslage schlagen. Was kann man von den verschiedenen Akkuformaten erwarten?

Ich werde hier also Entladediagramme verschiedener Akkutypen im direkten Vergleich posten. Der Übersichtlichkeit halber immer nur die interessantesten. Hierbei geht mir Spannungslage über Kapazität. Sollte aber mal ein Akku mit erträglicher Spannungslage außergewöhnlich viel Kapazität bieten, kommt er hier auch rein.
Das Diagramm wird sich also mit der Zeit verändern und auch wachsen. Derzeit habe ich von den neuen Formaten nur den LiitoKala Lii-40A hier, andere sind aber im Zulauf.

Mitmachen dürfen alle LiIon-Becherakkus, die sich mit 10A komplett entladen lassen. Das killt die kleineren Formate, insbesondere bezüglich der Wärmeentwicklung. Mal schauen, ob es der Aspire 18350 1300 noch in das Diagramm schafft...

Gemessen wird mit einem kalibrierten (justiertem) Junsi iCharger 308 Duo und robustem 4-Leiter Akkuhalter.

Diskussionen sind hier ausdrücklich erwünscht, aber bitte immer mit Bezug zum Akku.

Dann mache ich mal den Anfang mit den in meinen Augen besten (mir vorliegenden) 18650er, 26650er und dem LiitoKala Lii-40A:

upload_2018-2-21_11-56-15.png

Edit: PLB 26650-55A: z.B. Keeppower 26650 6000mAh oder Shockli 26650 5500mAh


Man könnte meinen auch bei Akkus gilt: "Hubraum ist durch nichts zu ersetzen als noch mehr..."
 
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Flashaholic*
4 Januar 2017
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Der 21700 Liitokala 40 Amp war bis jetzt der beste Akku für meine Fenix PD40R ,bis 3,75 Volt konnte ich den Turbo zünden.

Aber wie das hier aussieht müsste mit dem PLB 26650-55A wesentlich mehr gehen.

Die Fenix schalte nicht mehr auf Turbo wenn der 26650 eine Leerlaufspannung von 3.9 Volt hat.
Kann man in etwa sagen auf wieviel Volt die Spannung in dem Moment wirklich einbricht?Also was hat die 26650 mit 3,9 Volt tasächlich noch an Volt unter Turbolast (6-7 Ampere)
 

Flummi

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26 Oktober 2015
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Der PLB 55A hat ca. 20mOhm Innenwiderstand. Also wird die Spannung bei 7A um 7A x 0,02Ohm=0,14V einbrechen. Statt 3,9V hat die Lampe also nur noch 3,76V zur Verfügung, in der Praxis noch weniger.
 
  • Danke
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Flashaholic*
4 Januar 2017
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Und mit dem Liitokala 21700 40 Amp ,bzw auch mit dem Liitokala 26650 5000mah (schwarz) ,kannst du das auch in etwa sagen.

Ich denke nämlich da liegt das Problem daß die Fenix ab 3.9 Volt Leerlaufspannung nicht mehr in den Turbo will weil die Spannung zu stark einbricht.
Ich hab die Taicapfeder gebrückt,hat nicht viel gebracht.

Der Aspire 18350 ist jetzt kein 1300 mah mehr.Auf den neuen Zellen steht 1100 mah.Gemessen hab ich meine 6 im Durchschnitt mit 1150 mah.
Der originale Akku der Eagtac DX3B MIni Pro hat übrigends unter 700 mah ...
https://www.dampfplanet.de/Akku-Aspire-INR-18350-1100mA-15A
 

kirschm

Flashaholic***
13 April 2017
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Hierbei geht mir Spannungslage über Kapazität
Hm, kann sein, dass ich auf dem Schlauch stehe... aber was sagen uns diese Kurven, wenn man Akkus verschiedener Formate vergleicht, aber nicht ungefähr die gleiche 'aufgedruckte' Kapazität in der Vergleichsrunde hat? Ein Akku mit 5000mAh hat i.d.R. nach den ersten entnommenen 1000mAh immer eine höhere Spannungslage, als einer mit 3000mAh... unabhängig vom Formfaktor.

Ich blicke es gerade nicht, was eine solche Aufstellung zeigen soll...
 

Flummi

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26 Oktober 2015
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Hm, kann sein, dass ich auf dem Schlauch stehe... aber was sagen uns diese Kurven, wenn man Akkus verschiedener Formate vergleicht, aber nicht ungefähr die gleiche 'aufgedruckte' Kapazität in der Vergleichsrunde hat? Ein Akku mit 5000mAh hat i.d.R. nach den ersten entnommenen 1000mAh immer eine höhere Spannungslage, als einer mit 3000mAh... unabhängig vom Formfaktor.
Ich blicke es gerade nicht, was eine solche Aufstellung zeigen soll...
Ich habe im Diagramm oben jeweils den Vertreter mit der besten Spannungslage herausgesucht - unabhängig von der Kapazität. Hätte ich den Sony gegen den Acebeam 26650 5000 antreten lassen, wäre der Sony über weite Bereiche (bis er fast leer ist) im Vorteil gewesen.

Ja was soll uns das Diagramm sagen :pfeifen:. Ich versuche mal meine Motivation zu beschreiben:

- Die 18650er sind die meistverkauften Zellen, bis in die Haarwurzeln ausgereift, von großen namhaften Herstellern entwickelt und produziert. 26650er sind überwiegend "Chinaware". 21700er ganz neu auf dem Markt. Insofern war es mir ganz sicher nicht vor dem Test klar, dass der beste 18650er keinen Stich gegen den erstgetesteten 21700 machen kann.

- Den 21700ern werden die größten Fortschritte vorausgesagt. Ich freue mich schon auf den ersten Test, in dem die kleinere Zelle den besten 26650er schlägt.

- Manche überlegen, in ihre 26650er Tala den 18650er Hochleistungsakku zu stecken, um "mehr Turbo" rauszuholen (sei es Lumen oder Laufzeit). Das Diagramm oben zeigt, dass das nicht klug ist.

- Wenn man Entladekurven einzelner Akkus anschaut, sehen die alle sehr ähnlich aus. Mir wurde tatsächlich erst mit diesem Diagramm klar, wie deutlich sich die Bauformen voneinander abgrenzen können. Nebenbei: Ohne den neuen PLB 55A wäre das auch nicht so deutlich geworden.


Edit: Wichtig: Hier geht es um die Spannungslage, nicht um die Kapazität. Da könnte ein 18650er schon besser dastehen, als ein hochkapazitiver 26650er mit hohem Innenwiderstand.
 
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4 Januar 2017
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MMh geht es denn nicht auch darum eventuell zu zeigen in wie weit z.b ein neuer 21700 oder 20700 einer 18650 überlegen ist?

Ich habe schon Antworten in diese Beziehung von Usern bekommen daß ein 20700 (4250 mah Sanyo) keinen nennenswerten Vorteil zu einem z.b Olight 3500 mah 10 Amp bringt.
So in etwa es ist den Aufwand nicht wert einen 20700 in eine Olight M2R zu stecken,der Laufzeitvorteil sei wenn überhaupt nur marginal.

Also meine Fenix läuft bisher mit dem 21700 am besten.keiner meiner 26650 die ich versucht habe kam jemals unter 3.9 Volt,hier war immer Schluss mit Turbo.Der 21700 geht bis 3.75 Volt runter..Allerdings habe ich noch keinen 6000 er 26650 mangels verfügbarkeit versuchen können.Aber einer ist jetzt zu mir unterwegs.
Aber generell muss man auch sagen daß irgendwas mit der PD40R nicht stimmt.

Sie schafft mit dem originalen Akku wenn überhaupt nur ca 6 Min Turbolaufzeit (Fenix gibt aber 12 an).
bei manchen klappt der Turbo überhaupt nicht.Von Fenix kam allerdings keine wirkliche Reaktion darauf.
Man hat sich damit rausgeredet daß die 12 min ja nur ein Wert unter allerbesten Bedingungen sei.
 
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Flummi

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26 Oktober 2015
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4 Januar 2017
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Kann ich jetzt irgendwie ablesen wie sich der 5000 Liitokala gegen den 21700 4000 schlägt?

Irgendwie muß es ja einen Grund geben wieso die Fenix mit dem 21700 am besten klarkommt.
Meine ganzen andere 26650 Lampen haben diese blöde Problem übrigends nicht.Denen reicht fast allen der geschützte Imalent26650 oder der 5000 Liitokala.
Hier sind eigentlich auch keine Experimente nötig.Es wird halt nur ein Laufzeitvorteil mit dem 6000 Keepower geben.
Aber ob der Turbo noch mit 3.6 oder 3.4 Volt geht ist mir eigentlich egal,ich lade meist spätestens bei 3.7 nach.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Interessant wären hier noch der iJoy 4200mAh 26650er (sehr niedriger Innenwiderstand, günstig in DE zu beziehen) und der Samsung INR21700-30T (niedrigster Innenwiderstand überhaupt abgesehen von LiFePO4).
 

Flummi

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26 Oktober 2015
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@Soldier: Dein Problem mit Deiner Fenix scheint Dich offenbar arg zu wurmen, anders kann ich mir nicht vorstellen, warum Du diese Thematik in diversen Akkuthreads immer wieder postest. Nun hast Du ja schon die PLB 55A bestellt, mehr Tipps können wir Dir in der Akkuecke nicht geben. Vielleicht ist ja auch Dein Exemplar defekt. Das könntest Du am besten im Thread zur Fenix herausfinden. Da können Dir dann Leute Tipps geben, die diese spezielle Lampe haben und gut kennen.

:pfeifen:
 

danny18650

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4 August 2016
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Man sieht sehr deutlich, dass 10A für einen 18650er schon echt viel ist.
Der Sony ist für seine Größe die ersten 1000 bis 1500mAh aber noch sehr gut, danach sind die größeren Zellen eben deutlich im Vorteil.
Der 26650 55A ist einfach irre gut, man darf aber auch nicht vergessen, dass das Volumen eines 26650 mehr als doppelt so groß ist wie bei einem 18650er, man müsste also den 18650er mit 5A Entladen und dann die Kurven nach Zeit, nicht mAh übereinanderlegen.
Ich vermute sie wären dann fast deckungsgleich.
Noch ein Wort zu der Fenix: Die Lampe wäre für mich absoluter Müll, das können andere besser.
Z.B. dürfte eine Imalent DN70 dürfte mindestens den gleichen Strom ziehen und hat diese Probleme nicht. Der Step Up Wandler braucht offensichtlich so viel Eingangsspannung, dass wohl nur der hier getestete 26650er eine ordentliche Laufzeit bringen wird.
Zurück zu den Akkus und auch ich würde gerne mal sehen, wie der ganze Testaufbau aussieht.
 

Flummi

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26 Oktober 2015
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Könntest Du bitte mal ein Foto vom Versuchsaufbau zeigen?
Hier ist der Junsi iCharger 308 Duo. Duo, weil er zwei Kanäle hat. 2x 30A Ladestrom, bis zu 8s-Akkupacks. Entladeleistung bis zu 80W pro Kanal. Die Kanäle können aber auch kombiniert werden, dann mit bis zu 1300W Ladeleistung bzw.130W Entladeleistung. Sollte das nicht reichen, kann man einen separaten Akku anschließen, in den die Entladeleistung des einen Kanals umgeladen wird. Dann stehen bis zu 1300W Entladeleistung zur Verfügung. Genug, um (fast) jeden Akku zu ruinieren :pfeifen:.
Die Konfigurierbarkeit aller möglichen Ladeparameter ist top. Er lässt sich natürlich kalibrieren (justieren). @schopi68 hat mir einen tollen Tipp für eine Spannungsreferenz mit 4,096 Volt gegeben.

P1010955.JPG

Das Display sieht so matschig aus, weil noch die Schutzfolie darauf klebt.

P1010956.JPG

P1010968.JPG

Hier die Ladeschale mit Vierleitermessung. Die Ladeschale gibt es auch fertig zusammengebaut und verkabelt, da erschienen mir aber die Strippen zu dünn. Ich habe an den Entladeleitungen Silikonlitzen mit 3,3mm² Kabelquerschnitt angelötet. Die Sense-Leitung geht direkt an den Balancer-Eingang. Weiterhin sieht man auf dem Akku einen magnetischen Temperaturfühler zur Überwachung. Ab 70°C (einstellbar) wird die Entladung abgebrochen.

P1010957.JPG

Der Junsi hat kein Netzteil. Ich verwende ein 18V, 60A Schaltnetzteil.

P1010958.JPG P1010959.JPG

Der Junsi schreibt alle Messdaten auf eine SD-Karte. Auf diese kann man wiederum direkt über USB mit dem Computer zugreifen.

Eine Log-Datei besteht aus einer Reihe von Messwerten, die im Sekundentakt (einstellbar) geschrieben wird:

$1;2;32000;2;0;-1000;17886;3641;-64;389;257;3815;0;0;0;0;0;0;0;33
$1;2;33000;2;0;-999;17885;3636;-67;389;257;3814;0;0;0;0;0;0;0;25
$1;2;34000;2;0;-999;17885;3633;-70;389;257;3812;0;0;0;0;0;0;0;27​

Diese Werte kann man wie folgt interpretieren:
upload_2018-2-22_18-2-21.png



Zur Messung des (Gleichstrom-)Akku-Innenwiderstandes verwende ich einen ALC 8500 Expert mit der gleichen Ladeschale, aber anderen, passenden Anschlüssen. Auch hier wird mit Vierleiter-Messung gearbeitet.
P1010961.JPG P1010962.JPG
 
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Soldier

Flashaholic*
4 Januar 2017
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@Soldier: Dein Problem mit Deiner Fenix scheint Dich offenbar arg zu wurmen, anders kann ich mir nicht vorstellen, warum Du diese Thematik in diversen Akkuthreads immer wieder postest. Nun hast Du ja schon die PLB 55A bestellt, mehr Tipps können wir Dir in der Akkuecke nicht geben. Vielleicht ist ja auch Dein Exemplar defekt. Das könntest Du am besten im Thread zur Fenix herausfinden. Da können Dir dann Leute Tipps geben, die diese spezielle Lampe haben und gut kennen.

:pfeifen:
Den Thread gibt es in der Tat.Deswegen bin ich auch sicher daß meine Lampe nicht defekt ist.Tips kann mir dort allerdings niemad geben.Es weiß keiner warum die PD40r so zickt.Und von Seiten Fenix kam nie eine Stellungsnahme außer daß die angegeben 12 min Turbolaufzeit ja nur unter optimalen Bedingungen zu erreichen ist.
Ich habe die Lampe gekauft,sie ist dann aus diesen Gründen ins Regal gewandert.
Und seitdem immer wieder mal probiert wenn es einen neuen Akku gab was sie damit macht.
Es wird sich zeigen wie gut dieser relativ neue 26650 tatsächlich ist,wenn er endlich da wäre.
 

Soldier

Flashaholic*
4 Januar 2017
841
242
43
Ich werde diesen 26650 6000 mah noch probieren,und wenn dann auch keine akzeptable T Laufzeit dabei rauskommt hat sich das Thema Fenix PD40R für mich nicht nur in diesem Thread sondern komplett erledigt.
 

Obro

Flashaholic
20 Dezember 2017
167
99
28
Zitat
Flashlightshop schrieb:
Der Turbo-Modus der PD40R verfügt über die folgenden Schutzeinrichtungen:
1. Temperaturkontrolle
Werden 65 Grad erreicht, so schaltet sie automatisch von 3.000 Lumen auf 1.000 Lumen herunter.
2. Zeitliche Kontrolle:
Nach 1,5 Minuten wird das Licht während 2,5 Minuten Stück für Stück bis 1.000 Lumen herunterschalten.
3. Geringe Spannung des Akkus
Erreicht der Akku eine geringe Spannung, so schaltet die Taschenlampe vom Turbo in High heruntern.
Alle 3 Schutzschaltungen sind voneinander unabhängig. Bei 1 & 2 kann der Turbomodus erneut aktiviert werden.

Erklärung zur Brenndauer:
Gemäß dem Ansi-Standard muss zwingend die Brenndauer vom Einschalten bis zum Erreichen von 10% der ursprünglichen Helligkeit angegeben werden. Die effektive Brenndauer mit 3.000 Lumen beträgt ca. 3 Minuten.
https://flashlightshop.de/product_info.php?products_id=9874

Hier hast du deine Erklärung, die 12 min. 3000lm werden nicht erreicht egal mit welcher Zelle.
 

Soldier

Flashaholic*
4 Januar 2017
841
242
43

sbj

Flashaholic
7 Oktober 2016
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53
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....Zur Messung des (Gleichstrom-)Akku-Innenwiderstandes verwende ich einen ALC 8500 Expert mit der gleichen Ladeschale, aber anderen, passenden Anschlüssen. Auch hier wird mit Vierleiter-Messung gearbeitet...
Wie liegen die Innenwiderstandswerte des ALC im Vergleich zum Junsi, wenn du beim ALC 5A Teststrom einstellst?
 

Flummi

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26 Oktober 2015
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Wie liegen die Innenwiderstandswerte des ALC im Vergleich zum Junsi, wenn du beim ALC 5A Teststrom einstellst?
Die Werte des ALC liegen immer niedriger. Der ALC macht 10 sehr kurze Messungen (<0,5s) mit jeweils ca. 3s Pause dazwischen. Der Junsi misst fortlaufend, gibt den Akkus demzufolge keine "Erholungsphase".

Die Entladepulse des ALC sind so kurz, dass auch geschützte Zellen mit 10A getestet werden können, ohne dass die Schutzschaltung eingreift, die sonst z.B. bei 7A abschalten würde.

Man sieht sehr deutlich, dass 10A für einen 18650er schon echt viel ist.
Das sieht nur wegen der Skalierung der X-Achse so aus. VTC6, HG2 und 30Q stecken die 10A ziemlich locker weg. Der 30Q hat sich z.B. nur um 21°C erwärmt, da ist noch Luft nach oben. Der Sanyo GA hingegen ist schon ziemlich warm geworden.

Mit anderer Skalierung der X-Achse sieht die Entladekurve wieder ganz "normal" aus:

upload_2018-2-23_9-28-43.png

Und genau das war mit eine Motivation für den direkten Vergleich über mehrere Klassen hinweg.
 
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Flummi

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26 Oktober 2015
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Noch ein kleines Diagramm zur Meinung, es sei ja ohnehin klar, dass ein 26650er den kleineren Formaten überlegen sein muss:
Wenn die Tala bei 3,3V abschaltet, hat der Thrunite verloren...
upload_2018-2-23_14-21-36.png

Der Vergleich hinkt etwas, weil der Thrunite geschützt ist. Aber ich hoffe es wird klar, was ich meine...
 

sbj

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7 Oktober 2016
109
53
28
Die Werte des ALC liegen immer niedriger. Der ALC macht 10 sehr kurze Messungen (<0,5s) mit jeweils ca. 3s Pause dazwischen.
Wäre ja zu schön gewesen, wenn zwei unterschiedliche Geräte das gleiche angezeigt hätten.
Der Junsi misst fortlaufend, gibt den Akkus demzufolge keine "Erholungsphase".....
Man kann beim Junsi den Meßvorgang aber auch unabhängig von Lade- oder Entladeprogrammen jederzeit einzeln manuell auslösen (2 sek STATUS-Taste drücken). - Was generell zu empfehlen ist.
Mit der Wiederholgenauigkeit bin ich beim Junsi jedenfalls sehr zufrieden.
 
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sbj

Flashaholic
7 Oktober 2016
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Entschuldigung, nicht die TAB-Taste. Der Lader steht bei mir in einer dunklen Ecke. Ich hatte garnicht auf die Tastenbezeichnung geschaut. -
Es ist natürlich die STATUS - Taste! Ich habe es oben berichtigt.
 
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Flummi

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26 Oktober 2015
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Hab ich auch gemerkt, danke. Ich habe mal willkürlich Akkus mit dem Junsi und dem ALC (5A und 10A) vermessen:

upload_2018-2-24_14-11-26.png

Wenn ich den gleichen Akku mehrmals hintereinander messe, schwanken die Angaben beim Junsi um +/- 0,5 Milliohm, beim ALC um +/- 0,1 Milliohm. Für Hobbyzwecke also ziemlich gut, wie ich meine.

Wer nun "korrekter" misst, kann ich nicht beurteilen. Wer seinen Junsi kalibriert hat und eine ordentliche Ladeschale hat, kann jedenfalls seine Werte mit meinen Vergleichen, wenn er die Werte des Junsi durch 1,09 teilt.
 
  • Danke
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7 Oktober 2016
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Sehr gut. Damit kann ich gut vergleichen wie meine Akkus im Vergleich zu den vielen von dir gemessenen liegen. Ich denke die Streuung zwischen den Geräten ist akzeptabel.
Vielen Dank für deine Arbeit und die veröffentlichten Meßwerte.
 

danny18650

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4 August 2016
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VTC6, HG2 und 30Q stecken die 10A ziemlich locker weg. Der 30Q hat sich z.B. nur um 21°C erwärmt, da ist noch Luft nach oben. Der Sanyo GA hingegen ist schon ziemlich warm geworden.

Mit anderer Skalierung der X-Achse sieht die Entladekurve wieder ganz "normal" aus:

Anhang anzeigen 86136

Und genau das war mit eine Motivation für den direkten Vergleich über mehrere Klassen hinweg.
Bei dem Vergleich der 18650er würde mich mal interessieren, bis zu welchem Strom der GA eine bessere Spannungslage hat als die 3 Hochstromzellen. Ich benutze bis ca. 3A die GA und darüber die 30Q, kann das aber nicht messen.
Ein Vergleich der gängigen 18650er bei 5A wäre dafür glaube ich ganz passend.
Wenn du also mal Lust hast :)
 

sbj

Flashaholic
7 Oktober 2016
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Die Spannungslage einer "Normalstromzelle" kann normalerweise nie höher sein, als bei einer Hochstromzelle. Einzige Einschränkung dabei: Bei einer bestimmten Belastung erwärmt sich die "Normalstromzelle" z.B. die GA stärker und ihr Innenwiderstand sinkt dadurch unter den Wert der Hochstromzelle.
Die Hochstromzelle wird bei geringen Entladeströmen wegen ihrer geringeren Kapazität am Ende aber auch nicht so lange durch halten.
Das kannst du mit dem Comparator bei HKJ ganz gut vergleichen.(z.B. GA gegen 30Q):
http://lygte-info.dk/review/batteries2012/Common18650comparator.php

Demnach liegst du mit deiner Praxis richtig. Bis 3A ist kaum ein Unterschied. Ab 5A sieht man die bessere Spannungslage der Hochstromzellen.
 
  • Danke
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Flummi

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26 Oktober 2015
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Im folgenden Diagramm habe ich nun 14500 und 18350 aufgenommen. Ich habe beschlossen, die kleinen Akkutypen nur mit 5A zu entladen. Da hinkt der Vergleich etwas, das sollte man wissen. Da ich die Akkus regulär beziehe, möchte ich die Tests aber weiterhin nicht-destruktiv durchführen :peinlich:.

upload_2018-3-15_8-36-51.png
 

Flummi

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26 Oktober 2015
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Korrektur der letzten Messung!

Freitag ist wohl nicht mein Tag gewesen, Asche auf mein Haupt.

Beim Entladediagramm des iJoy 20700 3000mAh habe ich eine falsche Spalte der Log-Dateien ausgewählt. Nämlich die Spannung der Lastleitung anstatt der Sense-Leitung (Vierleitermessung). Nun steht der iJoy erheblich besser da...

upload_2018-4-8_11-1-54.png
 

Flummi

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26 Oktober 2015
4.039
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Ich habe den Golisi 21700 S35 mit aufgenommen. Er hat gegenüber dem LiitoKala 21700 eine bessere Spannungslage, bei geringerer Kapazität:

upload_2018-4-8_14-26-45.png
 
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