18650: Kapazität mehr Schein als Sein?

[hdo]

Hallo,

ist es normal, daß man in einen neuen "formal" 2400mAh-Akku (UltraFire 18650) nur ca. 1800-1850mAh "hineinbekommt"???
Ladegerät: Orbit Microlader. Erstladung bei 1A. Später mit 0,1A nachgeladen (da gingen dann noch magere 80mAh). Ladeschlußspannung: 4,2V +-0,05V. Ladeschlußstrom: <0,05A.
Reproduzierbar bei 2 neuen Akkus. Bei einem habe ich die Sicherheitsschaltung entfernt- macht keinen Unterschied.

Gruß,
Dirk

 

[measure]

Hallo Dirk,

die Kapazitätsangaben des Herstellers sind gewöhnlich "kaufmännische" und nicht "technische" Werte. Zwischen Kaufleuten und Technikern lagen schon immer Welten, die inzwischen immer weiter auseinander zu driften scheinen.

Aber jetzt: mit welchem Strom und bis zu welcher Entlade-Schlußspannung hast Du vorher entladen? In eine noch halb volle Zelle kannst Du natürlich weniger reinquetschen.


Wulf

 

[Hmblgrmpf]

UtraFire, Trustfire und Konsorten übertreiben gerne und viel.

Leider produziert wohl keiner der großen bekannten Herstellern von Lithiumionenakkus Einzelzellen für Flashoholics und wir sind somit auf die Chinaware mit den optimistischen Kapazitätsangaben angewiesen.

Die Akkus von AW scheinen mir besser verarbeitet als die andern, haben aber nicht unbedingt eine höhere Kapazität.

Ich kann keine direkten Kapazitätsmessung machen aber die längsten Laufzeiten erhalte ich mit 18650ern von Cytac (mit Schutzschaltung aber ohne Nippel).

Stefan

 

[Rantanplan]

Der Informationsgehalt des ersten Posts dieses Threads ist auch mehr Schein als Sein ... ohne nähere Angaben zum Zustand der Zelle vor dem Laden kann man solche Aussagen wohl kaum ernsthaft kommentieren. Sicher muss die entnommene Ladung beim Laden auch wieder rein, daher sind solche Messungen prinzipiell schon aussagekräftig, aber es hängt halt alles vom Entladezustand der Zelle ab.

Man könnte es glatt so verstehen, dass die Zelle "frisch aus der Post" geladen wurde ... d.h. solche Zellen waren mindestens zu ~30-40% geladen, denn LiIon-Akkus werden nie "leer" verschickt.

Ich hab schon verschiedene Zellen bis zum Einschreiten der Schutzschaltung gequält, bzw. zumindest bis zum "Steilabfall" kurz vor Ende: Von den Ultrafire 2400mAh, Tenergy xy mAh, Trustfire 2500mAh oder AW 2200mAh lag keine Zelle unter 2000mAh (geladen auf 4,15-4,2V, Entladestrom 2A, Abschaltung bei 2,8V unter Last, d.h. mind. 3,5-3,6V Restspannung in Ruhe).

Manche der billigen Zellen, insbesondere die Tenergy und Ultrafire neigen bei mir zu starker Selbstentladung, was wohl an deren Schutzschaltung liegt, aber die Trustfire sind eigentlich ihr Geld wert. Der "Aufpreis" der AW 18650 liegt nur darin, dass man dort (wohl) konstant gute Qualität bekommt, während auch bei den Trustfire mal die eine oder andere nicht ganz so gute Charge dabei sein kann ... dafür aber auch poteniell minimal höherer Kapazität.

 

[Hiltihome]

Hallo,

Obwohl der erste Post mittlerweile ergänzt und modifiziert wurde, kommt dennoch kein richtiger Sinn auf...

Es ist egal, wie viel mAh hinein geladen wurden; relevant ist nur, wie viel mAh entnommen werden können.


Die Angaben für die Kapazität beziehen sich üblicherweise auf Entladung mit 0,1C.

Unter diesen Bedingungen sollten die LIR Zellen auf ihren Nennwert kommen und tun es meist auch.


Exakte Messungen kann ich nicht machen, aber nach meinen Erfahrungen sind die UF und TF Zellen nicht schlechter,
als die von AW, nur sind gelegentlich einige taube dabei.




Heinz

 

[hdo]

Hallo Wulf,

die Zellen wurden vorher mit der Lampe entladen und zwar bis zur Aktivierung der Schutzschaltung, bzw. bis die Raidfire anfing zu blinken (bei der ungeschützten Zelle).
Die Spannung welche dann im Ladegerät angezeigt wurde betrug bei der geschützten Zelle 3V und bei der ungeschützten 2,8V. Wobei man beachten muss, daß bei der geschützten Zelle die Schutzschaltung zunächst durch einen 5V-Impuls zurückgesetzt wird (danke nochmals für den Tip!).
Meine 5V-Quelle sind zwei seriell geschaltete CR123A(3V). Also nicht gerade hochohmig. Schon durch kurzes Kontaktieren mit meiner Rücksetz-Spannungsquelle wird die Spannungslage des Akkus wieder geringfügig verändert.
Außerdem wurde die Spannung an der unbelaseten Zelle ermittelt.
Die Abschaltspannung während der Stromentnahme war entsprechend geringer.

Da die Raidfire im Schnitt ca. das 13-fache an Strom zieht wie man anscheinend üblicherweise für Kapazitätsmessungen einsetzt (0,1A) wird die Schlußspannung schneller (im Sinne der entnommenen Kapazität) erreicht- das ist schon klar.
Ob das aber sooo viel ausmacht? Vielleicht hast Du ja einen Link auf vergleichende Entladekennlinien bei unterschiedlichen Stromstärken?

Aber OK- muss eben noch eine Entladung bei 0,1A gemacht werden.
Mal schauen was da rüberkommt.

Gruß,
Dirk


PS:
@ Heinz

Es ist egal, wie viel mAh hinein geladen wurden; relevant ist nur, wie viel mAh entnommen werden können.

Üblicherweise kann man ja nicht mehr Energie entnahmen, als vorher gespeichert wurde- oder?!

 

[measure]

Hallo Dirk,

also ziemlich leer waren die Zellen dann ja wohl. Eine definierte Entladung ist aber eine Voraussetzung für Messungen.

Der IEC Standard sieht z.B. bei NiMH eine Entladung mit 0,2C vor. Bei Lixxx habe ich bisher auch mit 0,2C entladen, es scheint da aber (typenabhängig?) auch unterschiedliche Werte zu geben. Sinnvoll ist jedenfalls eine Angabe des gewählten Entladestromes. Eine allgemeinverbindliche Regel habe ich jetzt nicht im Kopf, gut möglich aber, daß jemand anders sie - wie aus der Pistole geschossen - auf Anhieb präsentieren kann.

PS:
@ Heinz
Üblicherweise kann man ja nicht mehr Energie entnahmen, als vorher gespeichert wurde- oder?!

Hiltihome hatte von mAh gesprochen.
Wirf bitte mAh nicht mit Energie (Ws) durcheinander!
Erklärungen findest Du bei Wikipedia.

Wulf

 

[hdo]

Hallo Wulf,

sowohl Entladeschlußspannung, als auch Ladeschlußspannung waren vorgegeben- einmal von der Schutzschaltung (bzw. "low-voltage-Warnung der vorliegenden Raidfire).
Ladeschlußspannung ist vom Ladegerät vorgegeben, das (leider fest)auf 4,2V konfiguriert ist. Bedingt durch die begrenzte Bit-Auflösung des damals verwendeten Analog/Digitalwandlers (Gerät ist ein paar Jahre alt) wird vermutlich ab 4,16 auf 4,2 aufgerundet- kann das leider gerade nicht überprüfen, da ich mein Multimeter verliehen habe.

Ich bewege mich bei diesen cycles also vermutlich stets zwischen ca. 2,9V u. 4,16V. Völlig wurscht ob diese Werte nun auf das Hundertstel genau stimmen. Sie sind vorgegeben u. reproduzierbar.

Wenn ich nun einen Akku von 2,9V auf 4,16V lade und dabei 1800mAh vom Ladegerät gezählt werden (bei zuletzt 0,1mA Ladestrom), dann ist es mehr als unwahrscheinlich, daß diesem Akku beim entladen auf wiederum 2,9V mehr als 1800mAh entnommen werden können.

Ich glaube darüber brauchen wir nicht streiten...

Gruß,
Dirk

 

[rsfyfy]

Die Ladung bei Li-Ion ist (innerhalb der Zelle) äußerst effizient, wodurch man die eingeladenen Ah einer vollständigen Ladung mit der entnehmbaren Kapazität so ziemlich gleichsetzen kann.

Die typische Kapazität wird üblicherweise bei 0,2(LG, Samsung)-0,3(Panasonic) C angegeben. (C ist der Kehrwert der Entladezeit in h)

Ich hab mal ein Paar Trustfire 2500 protected gemessen, dort ließen sich von 4,19V bis 3,0V 0,1A (typische LED-Anwendung) ca. 2450mAh entnehmen. Nach Messmethode der Hersteller (höherer Last bei 3,0V) wären es etwas weniger, ich schätze knapp unter 2400mAh.

 

[hdo]

So- nun habe ich seit Jahren endlich mal wieder die Möglichkeiten des Ladegerätes genutzt und per Software eine Entladekurve aufgezeichnet...

Gegenstand der näheren Betrachtung:
TrustFire 2400mAh; ungeschützt (blau); vor zwei Tagen geliefert und erst gestern für den Test aus der Verpackungsfolie genommen.

Akku zunächst ~3h nachgeladen (Ladestrom auf max. 1A begrenzt). Nach Abschluß einige Stunden ruhen lassen. Dann nochmal nachgeladen (Ladestrom auf max. 0,1A begrenzt). Ladeschluß-Kriterien: 4,21V / <0,05A

Entladeprogramm
Entladestrom = 0,21A (nominell 0,2A)
Schlußspannung = 2,69V (nominell 2,7V)

Ergebnis
Ladungsmenge = 1996mAh
Energie = 7604mWh
Zeit (2,7V) = 578 Minuten

Ab ~3,5V geht die Entladekurve in eine steile "Sinkflug"-Phase über. Eigentlich schade drum an diesem Punkt die Zelle weiter zu qälen. Da kommt nicht mehr wirklich viel.


Mein persönliches Fazit: Da wo 2400mAh drauf steht können unter Umständen auch weniger als 2000mAh drin sein.
In der Lebensmittelbranche würde man so etwas evtl. "Mogelpackung" nennen.


Gruß,
Dirk

 

[Erebos]

Bei NiMH Akkus stellt sich die max. Kapazität erst nach meheren Ladevorgängen ein, ist das bei den LiPo's vielleicht änhlich?
Mein Ladegerät misst auch die Kapazität beim Entladen und meine NiMh Akkus sind eigentlich immer über der Angabe (sofern noch halbwegs neu!)
18650 Akku habe ich leider keinen..

 

[Rantanplan]

Ich würde sagen, dass du da ein bisschen Pech hattest. Ich hab im Laufe des letzten Jahres insgesamt acht Trustfire 2500 mAh (protected, sku.5790) bei DX bestellt und richtig Schlechte waren nicht dabei. Der Durchschnitt schafft bei 2 Ampere Entladestrom 2200 mAh, nur eine Zelle liegt bei knapp 2000 mAh ... und zwei zeigen mittlerweile eine etwas seltsame Entladekurve, aber so ist das halt bei einem Preis von 3,50€ pro Zelle inkl. Versand halb um die Welt

 

[measure]

Akku zunächst ~3h nachgeladen (Ladestrom auf max. 1A begrenzt). Nach Abschluß einige Stunden ruhen lassen. Dann nochmal nachgeladen (Ladestrom auf max. 0,1A begrenzt). Ladeschluß-Kriterien: 4,21V / <0,05A

Entladeprogramm
Entladestrom = 0,21A (nominell 0,2A)
Schlußspannung = 2,69V (nominell 2,7V)

Ergebnis
Ladungsmenge = 1996mAh
Energie = 7604mWh
Zeit (2,7V) = 578 Minuten

Hallo Dirk,

so gefallen mir die Angaben!

Ab ~3,5V geht die Entladekurve in eine steile "Sinkflug"-Phase über. Eigentlich schade drum an diesem Punkt die Zelle weiter zu qälen. Da kommt nicht mehr wirklich viel.

Diese Art, mit abnehmendem Strom zu entladen, mag ich auch nicht, weil das nicht wirklich etwas bringt. Aber so werden die Zahlen noch etwas hochgepuscht.
Meine elektroniche Last e-Load entlädt beim Akkutest bis zum Schluß mit wirklich konstantem Strom. Ich halte das für ehrlicher.

Mein persönliches Fazit: Da wo 2400mAh drauf steht können unter Umständen auch weniger als 2000mAh drin sein.
In der Lebensmittelbranche würde man so etwas evtl. "Mogelpackung" nennen.

Nicht nur da.
Daß in der Werbung die Wahrheit oft bewußt mehr oder weniger "überdehnt" wird, ist nicht wegzudiskutieren. Das sehen wir hier besonders deutlich bei Angaben, die z.B. in Lumen oder in mAh beziffert werden. Beim Lichtstrom ist eine Nachprüfung schwierig, da die notwendigen Meßmittel extrem teuer sind. Zur Messung der elektrischen Ladung stehen bezahlbare Geräte ausreichend zur Verfügung; da genügt jedoch manchmal zur Enttarnung schon das Internet. Beispiel: eine Sanyo AAA Zelle mit 1000mAh wird im Datenblatt mit "Minimum 930mAh" angegeben. Eine (ja zugekaufte) Ansmann AAA Zelle, mit 1100mAh angegeben, weist verblüffende Ähnlichkeiten zur obigen Sanyo Zelle auf, bis hin zur "minimal capacity: 930mAh". Wem gibt das nicht zu denken? Bei den wirklich extrem günstigen Akkus aus China nimmt man es achselzuckend hin und gewöhnt sich dran; bei einer recht teuren Zelle von einer deutschen Firma, die man als seriös angesehen hat, möchte man sich wohl nicht daran gewöhnen und zieht Konsequenzen.

Wulf

 

[hdo]

Heutiger Ladeverlauf o.g. Zelle (Ladeschluß: 4,21V;<0,05A)
Hauptladung (max. 1A): 1953mAh
Nachladung nach einigen Stunden (max 0,1A): 40mAh
= 1993mAh (8248mWh)

Ziemlich plausibel... (man beachte die etwas höhere elektrische Energie beim Ladevorgang im Vergleich zum vollständigen Entladen) Auch das ist imho absolut plausibel.


Hallo Wulf,

früher hatte ich es nur mit NiCd und NiMH zu tun.
Vor allem bei NiCd war es gewöhnlich so, daß die Kapazität noch einigen Formierungscyclen sogar besser war, als vom Hersteller/Vertreiber angegeben- zumindest bei Markenware (Sanyo ect.).

Diese Art, mit abnehmendem Strom zu entladen, mag ich auch nicht, weil das nicht wirklich etwas bringt. Aber so werden die Zahlen noch etwas hochgepuscht.

Ich wollte diesmal eine Messung durchführen, die in jeder Hinsicht zugunsten der Hertellerangabe läuft. Dennoch bleibt die Kapazität doch ~20% unter der "Werbe"-Angabe.

Werde im Laufe der Woche Vergleichsmesungen mit geschützten Cytac-Zellen machen- da gehts dann eben nur bis zur Aktivierung der Schutzschaltung.


@ Erebro

Bei NiMH Akkus stellt sich die max. Kapazität erst nach meheren Ladevorgängen ein,

ist bei LiIon nach meinen Informationen nicht der Fall. Die altern vom ersten Tag an...

@ Rantanplan

Ich würde sagen, dass du da ein bisschen Pech hattest.

Kann schon sein, daß ich drei Mal "Niete" gezogen habe. Vielleicht hat UltraFire ja im Verlaufe der Zeitauch unterschiedliche Zellen vertickt.


Gruß,
Dirk

 

[Hmblgrmpf]

Dirk,

auf die Daten der Cytac bin ich mal gespannt.
Ich habe leider keine Ladegrät mit dem ich die Kapazität bestimmen kann.
Nicht einmal eine elektronische Last.

Ich hab einen Cytac mal mit einem dicken 3,3 Ohm Widerstand entladen, dabei die Spannung aufgezeichnet und daraus die Kapazität berechnet: knapp 2,2Ah.

Die Schutzschaltung hat erst sehr spät angesprochen, bei 2,3V.
Nach Abklemmen der Last und Zurücksetzen der Schutzschaltung lag die Spannung bei 3,32V.
Wenn du mit nur 0,2A entlädst solltest Du den Entladevorgang vielleicht vor Ansprechen der Schutzschaltung abbrechen.

Stefan

PS
Kleiner Vertipper in deinem letzten Post: Ladeschluß: 3,21V;<0,05A, sollten sicher 4,21V sein.

 

[Der Wichtel]

Evtl ist das Ladegerät auch falsch kalibriert.

Beim Laden ist es glaube ich nicht all zu schlimm, wenn der Ladestrom um 10% abweicht.

Ich würde einfach mal eine KSQ an die Akkus ranhängen ( LM317 oder so) und dann bis zur Entladeschlussspannung die Zeit messen.

Das ist glaube ich etwas genauer. Bei den Trustfire 2,5Ah komme ich mit dieser Methode auch etwas über 2,4Ah.

 

[hdo]

Evtl ist das Ladegerät auch falsch kalibriert.

Vielleicht auch das vielleicht auch Pech gehabt mit meinen Akkus usw. usf.. Kann alles nicht ausgeschlossen werden.

Wobei der Hersteller Orbit in einschlägigen Kreisen schon für Qualität steht...

 

[Rantanplan]

[...]
Kann schon sein, daß ich drei Mal "Niete" gezogen habe. Vielleicht hat UltraFire ja im Verlaufe der Zeitauch unterschiedliche Zellen vertickt.

Davon kannst du ausgehen ... bei den "günstigen" Zellen kann man je nach Charge Glück haben oder nicht. Das macht (imho) auch einen großten Teil des Aufpreises aus, denn man beispielsweise für die Zellen bei AW zahlt. Die sind zwar häufig nur gleichwertig in der Leistung, aber in Sachen Zuverlässigkeit und Konstanz anscheinend besser ... zumindest hab ich noch niemals richtige Negativberichte gehört.

Bei den Trustfires war mein erstes Zweierpack richtig genial ... 2400 mAH, kaum Innenwiderstand. Deswegen hatte ich mir damals einen Monat später noch vier Stück bestellt. Die waren dann nur guter Durchschnitt ... und wiederum einen Monat später haben andere Kunden Zellen ohne Schutzschaltung bekommen. Anscheinend lässt sich über Einsparungen bei der Qualitätskontrolle sehr viel am Produktpreis drehen ...

Möchte man sich z.B. für seine Bike-Beleuchtung einen Haufen Li-Ion-Akkus besorgen, schlachtet man ja meistens entsprechende Camcorderakkus, z.B die Canon BP941 & Co. Wenn man die Erfahrungen auf mtb-news.de liest, was da alles für ein Schrott in den Akkupacks verbaut wird, dann scheint die Qualitätsfrage im Akkubereich ein allgemeines Problem zu sein ...

 

[Hiltihome]

Hallo,

Wie schon bei den Lampen: UltraFire und TrustFire können aus unterschiedlichen Fabriken kommen und unterschiedlichen Inhalt haben.

Ein Bespiel: LIR18650 protected von UltraFire, mit silberner Hülle, gibt es in Längen mit mehr als zwei Millimetern Unterschied.
Der minus Pol ist mal vergoldet, mal vergoldet mit Schriftzug UltraFire und mal nur verzinnt.

Ich selbst habe ~zwei Dutzend *Fire LIR und bin im Großen und Ganzen zufrieden.

Zwei taube Zellen waren zwar dabei, aber das nehme ich angesichts des Preises hin.

Edit März 2011: es leben nur noch 2 silberne Ultrafire.
Die restlichen Zellen haben so abgebaut, dass ich sie entsorgt habe.



Die Zellen von AW sind eindeutig konstanter, auch wenn sie nicht unbedingt mehr Kapazität haben.

Das "Geheimnis" liegt darin, dass AW jede Zelle automatisiert zyklisch prüft und erst danach ausliefert.
Im CPF war das Rack zur Zellenprüfung mal irgendwo abgebildet....irgendwo....

Einen weitern Pluspunkt gibt es für den minus Pol aus vernickeltem Stahl.
Kratzende Federn hinterlassen dort viel weniger Eindruck.



Wenn eine billige Zelle knapp 2000mAh, statt aufgedruckter 2400mAh liefert, so würde ich mich nicht weiter beschweren.

Dieser "Extra Wind" wird von den Käufern geradezu gefördert, indem sie nie zufrieden sind und immer nach mehr verlangen.

Höher, schneller, weiter...., wer von uns Flashaholics schreit nicht mit ?



Heinz

 

[hdo]

Hallo Heinz,

ich werde mich zunächst mit einer weitergehenden Bewertung zurückhalten. Generell ist es aber nicht erlaubt Produkteigenschaften zu garantieren (per Aufdruck), die nicht im Geringsten eingehalten werden.

Dieser "Extra Wind" wird von den Käufern geradezu gefördert, indem sie nie zufrieden sind und immer nach mehr verlangen.

Kann nur für meine Person reden: Bin unter Unständen bereit für "Extra Leistung" überproportional "Extra Geld" zu bezahlen. Nicht aber für "Extra heiße Luft"...
Ich denke mal, daß die UltraFire mit dem Aufdruck 2000mAh echte Lädenhüter wären.

Gruß,
Dirk

PS:
Gehe jetzt auf dem Weg zur Arbeit die Cytac-Zellen von der Post abholen und werde die dann "auf Arbeit" schon mal nachladen. Dann kann ich über Nacht bis morgen nochmal eine Cytac-Entladekurve aufzeichnen.