Hallo! Show
So eine große Auswahl wie bei "normalen" Akkus habe ich jetzt nicht entdeckt. Generell sind die Akkus mit 1,2 Volt ja NiMH Akkus und die mit 1,5 Volt alle Li-Ion Akkus, das ist durch den Akku Typ so bestimmt, richtig? Diese Empfehlung gilt auch bei Akkus. Bei Nichtbenutzung entladen sich Akkus schneller als herkömmliche Primärbatterien. Lassen Sie geladene Akkus daher nicht ungenutzt liegen. Nehmen Sie bei mehrmonatigen Nutzungspausen die Akkus aus dem Gerät und bewahren Sie sie ordnungsgemäß auf. Schonen Sie Ihre Akkus, indem Sie auf eine Schnellladung verzichten. Schnellladungen können mit Kapazitätsverlusten verbunden sein, weil nicht alle Produkte für diese Form des Wiederaufladens geeignet sind. Generell gilt, dass Sie beim Kauf von Primärbatterien und Akkus auf Sicherheits- und Qualitätszeichen achten sollten. Daneben ist es ratsam, auf die Sicherheits- und Warnhinweise, welche auf Primärbatterien und Akkus vermerkt sind, zu achten. Auch wenn Primärbatterien und Akkus nur ein Bestandteil eines Gerätes sind, lohnt sich der Blick „ins Innere“. Das VDE Institut prüft und zertifiziert Gerätebatterien, welche beispielsweise in Computern und Laptops, Unterhaltungselektronik, Gartengeräten und Elektrowerkzeugen eingesetzt werden. Die Chemie in den Batterien – Was sind die häufigsten Gemische? Mit den neuen 1,5 Volt starken Lithium-Ionen-Akkus kommt nun ein ganz neuer Akkutyp mit wesentlich anderen Merkmalen auf den Markt und bietet sich als Alternative an. Wir klären in diesem Test, ob es gelungen ist, mit dem neuen Akkutyp alle Vorteile der bisherigen Batterie- bzw. Akkutypen zu vereinigen. Der Einsatz von NiMH-Akkus gegenüber Einwegbatterien hat neben vielen Vorteilen leider auch deutliche Nachteile. Die nachfolgende Auflistung zeigt eine bewusst reduzierte Übersicht der Vor- und Nachteile von Einwegbatterien bzw. NiMH-Akkus: EinwegbatterienNiMH-Akku
Einige der Nachteile von Einwegbatterien können durch die Verwendung von teuren Lithium-Einwegbatterien wett gemacht werden (geringe Kapazität, Kälte) und auch bei den herkömmlichen Akkus gibt es mit den Nickel-Zink-Akkus (siehe ausführlicher Test: NiZn-Akkus) Möglichkeiten, die Nachteile teilweise auszugleichen (geringe Spannung). Dennoch bleiben die wesentlichen Vor- und Nachteile von Einwegbatterien bestehen. Einen Nachteil der aktuellen NiMH- sowie Nickel-Zink-Akkus möchten wir noch mal etwas näher erläutern bzw. hervorheben: Frühzeitiger Akkutod durch Tiefentladung!Der Grund, weshalb die Verwendung von Einwegbatterien noch derart verbreitet ist und Akkus gerne gemieden werden, ist die Erfahrung des Nutzers, dass die in der Anschaffung zunächst doch etwas teureren Akkus bereits nach kurzer Zeit defekt sind bzw. kaum noch Leistung (Kapazität) bringen. Damit wird dem NiMH-Akku eigentlich unrecht getan, denn bei guter Pflege und richtiger Behandlung beim Laden, Entladen und Lagern bringen es die meisten NiMH-Akkus locker auf 500, teilweise sogar 1000 Zyklen und können damit über viele viele Jahre verwendet werden. Fazit: Auch wenn NiMH-Akkus durchaus jahrelang problemlos verwendet werden könnten, in der Praxis ist die Lebenswertung oft kurz und lässt den Nutzer oft auf Einwegbatterien zurückgreifen. Grundsätzliche Vorteile der 1,5-Volt-Lithium-Ionen-AkkusZunächst ist die Bezeichnung „1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akku“ etwas irreführend, denn Lithium-Ionen-Akkus haben grundsätzlich eine Spannung von ca. 3,7 Volt (Spannungsbereich je Ladezustand von 3,0 bis 4,2 Volt). Die technisch korrekte Bezeichnung wäre daher „Akku der Bauform LR6/AA mit einer geregelten Ausgangsspannung von 1,5 Volt und einem internen Lithium-Ionen-Akku„. Wir werden im weiteren Test einfachheitshalber von 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akkus sprechen. Vorteil – stabile und hohe AusgangsspannungDie recht stabile Ausgangsspannung von 1,5 Volt wird durch einen kleinen eingebauten Spannungsregler aus den 3,7 Volt des internen Litium-Ionen-Akkus erzeugt. Die gegenüber NiMH-Akkus deutlich höhere Ausgangsspannung macht die 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akkus mit allen Geräten kompatibel, welche auf den Betrieb mit Einwegbatterien optimiert sind und bei denen die geringe Spannung des NiMH-Akkus Probleme macht z.B. Fernbedienungen, Funkgeräte und ähnliche Geräte. Durch die hohe Spannung kommt es bei vielen Geräten zu einer hohen Leistung z.B. sind viele Taschenlampen oder Lichterketten heller oder Motoren (Spielzeug, Küchengeräte) laufen schneller als mit NiMH-Akkus. Vorteil – Schutz vor TiefentladungAchtungAuch Lithium-Ionen-Akkus entladen sich langsam selber. Wird der leere Akku nicht innerhalb weniger Wochen geladen, kann dennoch eine Tiefentladung eintreten! Der große Vorteil der verbauten Elektronik ist die Spannungsüberwachung mit automatischer Abschaltung bei Unterspannung. Im Klartext: Wenn der interne Lithium-Ionen-Akku leer ist, wird der Ausgang abgeschaltet und der Akku gibt keine weitere Energie ab und eine Tiefentladung wird verhindert. Doch der Riesenvorteil gegenüber NiMH-Akkus ist: Selbst wenn das Gerät keine Unterspannungsabschaltung hat (Kinderspielzeug, Lichterkette, Taschenlampe, uvm,) und eingeschaltet vergessen wird, die Akkus schalten sich selber ab und eine Tiefentladung wird zuverlässig vermieden. Auch wenn mehr als eine Zelle eingesetzt wird und die Zellen unterschiedliche Kapazitäten oder Ladezustände haben, und eine der Zellen leer ist, schaltet diese ab und schützt sich damit vor einer Tiefentladung. Testergebnisse 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akkus AA ZusammenfassungNachdem zwei grundsätzliche Vorteile der Technik eines 1,5-Volt-Lithium-Akkus vorgestellt wurden, fasst die folgende Tabelle unsere Testergebnisse zusammen. Eine ausführliche Erklärung folgt im Anschluss unter der Tabelle. Kentli Jugee Etinesan Blackube Blackube Kapazität Kapazität mWh 2838 mWh 2935 mWh 2328 mWh 2651 mWh 2835 mWh 2271 mWh 2427 mWh 2419 mWh 2135 mWh 2511 mWh 2440 mWh 2160 mWh (bei 2500mA) 2063 mWh 2008 mWh 1434 mWh (bei 1800mA) Kapazität mAh 1909 mAh 1988 mAh 1595 mAh 1784 mAh 1923 mAh 1627 mAh 1632 mAh 1684 mAh 1422 mAh 1603 mAh 1589 mAh 1420 mAh (bei 2500mA) 1339 mAh 1317 mAh 1000 mAh (bei 1800mA) Spannung* Volt 1,512V 1,506V 1,484V 1,493V 1,486V 1,476V 1,494V 1,490V 1,478V 1,565V 1,533V 1,522 1,508V 1,489V 1,436V (bei 1800mA) Maximaler Strom ca. 2400 mA ca. 2600 mA ca. 3000 mA ca. 2250 mA ca. 2300 mA ca. 2300 mA ca. 2200 mA ca. 2200 mA ca. 2200 mA ca. 4000 mA ca. 4400 mA ca. 7000 mA ca. 1800 mA ca. 2050 mA ca. 2900 mA Kapazität bei Kälte ca. 988 mA 1274 mWh (43,9 %) ca. 996 mA 1088 mWh (37,6 %) ca. 0 mA 0 mWh (0 %) ca. 1130 mA 1731 mWh (68,6 %) ca. 1001 mA 1490 mWh (74,7 %) Anzahl Zyklen 420 Zyklen bis 50 %249 Zyklen bis 80 % 695 Zyklen bis 50 %90 Zyklen bis 80 % 155 Zyklen bis 50 %ToDo Selbstentladung 2767 mWh (94,3%) 2524 mWh (86,0%) 1714 mWh (58,4%) 2707 mWh (95,5%) 2078 mWh (73,3%) 0 mWh (0%) 2317 mWh (93,0%) 1419 mWh (59,9%) 464 mWh (18,5%) 2236 mWh (91,8%) 1688 mWh (69,7%) ToDo 1888 mWh (94,4%) 1598 mWh (79,3%) ToDo Ladeparameter > ca. 2500mA 4,2 Volt CC-CV 1,5 bis 3,5 Stunden 515mA 5 Volt CV 2 bis 2,2 Stunden 520mA 5 Volt CV 1,8 bis 2,1 Stunden 485mA 5 Volt CV 1,6 bis 1,7 Stunden 485mA 5 Volt CV 1,5 bis 1,6 Stunden Abmessung & Gewicht 50,15 x 14,32 mm 20,04 g 50,35 x 14,3 mm 20,02 g 50,2 x 14,35 mm 19,40 g 49,95 x 14,0 mm 17,6 g 49,90 x 14,2 mm 16,0 g Preis & Bezugsquelle eBay5-10 EUR pro Akku über eBay5-10 EUR pro Akku über eBay10 EUR pro Akku über Amazon10 EUR pro Akku über Amazon * Spannung zum Beginn der Entladung KapazitätDie Hersteller der 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akkus geben die Kapazität grundsätzlich in Milliwattstunden (mWh). Damit unterscheiden sich die Angaben gegenüber NiMH-Akkus, wo die Kapazität in aller Regel in Milliamperestunden (mAh) angegeben wird. Die präzisere Angabe ist grundsätzlich die Angabe in Milliwattstunden, denn die Angabe in Milliamperestunden sagt ohne genaue Angabe der Ausgangsspannung wenig aus. Beispiel:
Anhand dieser einfachen Rechnung sieht man, warum die Hersteller von 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akkus lieber in Milliwattstunden rechnen. Obwohl beide Produkte 2000 mAh liefern, hat der 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akku aufgrund der höheren Spannung mit 3000 mWh ganze 500 mWh mehr Energie. Da auch die mittlere Spannung von NiMH-Akkus abweicht, ist beim Kapazitätsvergleich die Angabe Milliwattstunden (mWh) immer zu bevorzugen! Keiner der fünf Akkus im Test erreichte in unserem Test die Herstellerangabe. Die nutzbare Energie hängt von einigen Parametern ab. Neben der Temperatur (alle Kapazitätstests wurden bei +20 °C gemacht) ist vor allem die Höhe des Entladestroms entscheidend für die nutzbare Kapazität.
Kentli PH 3000Der Kentli 3000 erreicht mit 2935 mWh (am 1,5-Volt-Ausgang) die höchste Kapazität und kommt der Herstellerangabe bereits sehr nahe. Die Kapazität ist damit deutlich höher als bei sog. LSD NiMH-Akkus (low-self-discharge). Die Bestmarken sog. High-Cap-NiMH-Akkus von bis zu 3350 mWh werden allerdings deutlich verfehlt. Die höchste Kapazität wird bei ca. 400 mA Entladestrom erreicht. Die Streuung lag mit 1,7 % gerade noch im akzeptablen Bereich. Beim Kentli kann die Energie auch direkt am 3,7 Volt Ausgang abgenommen werden. Da hierdie zusätzliche Spannungswandlung entfällt, ist die nutzbare Kapazität ca. 8 Prozent höher. Nimm also also die Kapazität am 3,7 Volt Ausgang als Basis für eine Bewertung, erreicht der Kentli PH 3000 die Herstellerangabe problemlos. Jugee 3000Der Jugee 3000 muss sich mit 2827 mWh dem Kentli 3000 nur knapp geschlagen geben. Der Zusammenhang zwischen Kapazität und Entladestrom ist mit dem Kentli 3000 vergleichbar. Der Jugee JG5S 3000 hat eine recht hohe Streuung von 2,4 %, die sich über alle Tests zieht. Etinesan 3000Der Etinesan 3000 liegt mit nur 2479 mWh deutlich zurück. Die Kapazität entspricht aber dennoch dem typischen Wert eines LSD-NiMH-Akkus (low-self-discharge). Die Kapazität liegt allerdings über 15 Prozent unter der Herstellerangabe! Die Streuung ist auch beim Etinesan 3000 ein Problem und liegt mit 2,6 % deutlich zu hoch. Blackube 1700Der Blackube 1700 wird vom Hersteller mit einer Kapazität von 2550mWh beworben. In unserem Test lag die durchschnittliche Kapazität (bei 500mA Entladestrom) bei nur 2440 mWh. Bei nur 50mA Entladestrom hingegen lag die durchschnittliche Kapazität der Akkus immerhin bei 2511mWh. Die Streuung lag in unserem Test mit 1,8 % in einem gerade noch im akzeptablen Bereich. Blackube 1500Der Blackube 1500 wird vom Hersteller mit einer Kapazität von 2250mWh beworben. In unserem Test lag die durchschnittliche Kapazität (bei 500mA Entladestrom) bei nur 2008mWh. Auch bei 50mA Entladestrom war die Kapazität mit 2063mWh nur minimal höher. Die Streuung lag in unserem Test mit 2,4 % deutlich über dem Blackube 1700 und kann durchaus als zu hoch eingestuft werden. Die Kapazität bricht bei hohen Strömen deutlich ein. Der maximale Dauerstrom liegt ohnehin nur bei 1800mA und die Kapazität bei diesem Strom reduziert sich bereits auf nur 1434mWh. Die Kapazität liegt damit über 10 Prozent unter der Herstellerangabe.
Laufzeit von Geräten in der PraxisFür die praktische Anwendung stellt man sich natürlich die Frage: Bedeutet mehr Kapazität grundsätzlich auch eine längere Laufzeit der verwendeten Geräte? Grundsätzlich ist die Frage erst mal mit JA zu beantworten. Allerdings gilt das nur für Geräte, die eine konstante Energieaufnahme haben z.B. ein Outdoor-GPS. Viele Verbraucher aber haben nur eine konstante Stromaufnahme bzw. sinkt die Stromaufnahme sogar bei geringeren Spannungen. Die aufgenommene Menge an Energie hängt dann davon ab, wie hoch die Spannung des Akkus bzw. der Batterie ist. Bei den meisten Taschenlampen führt eine höhere Spannung zu mehr Helligkeit, bei vielen Geräten mit Motor zu höherer Leistung bzw. Drehzahl. Ist die Spannung nun wie bei den 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akkus konstant bei 1,5 Volt und nimmt nicht wie bei NiMH-Akkus oder Batterien mit der Entladung langsam ab, bedeutet das auch, dass z.B. eine Taschenlampe oder eine Lichterkette dauerhaft hell leuchtet und nicht wie bei einem NiMH-Akku oder Batterien mit der Zeit immer dunkler wird. Das mag zunächst ein Vorteil sein, hat aber teilweise gravierende Auswirkungen auf die Laufzeit der Geräte. In der Praxis ist daher bei vielen Anwendungen eine deutlich kürzere Laufzeit gegenüber Akkus oder Batterien zu beobachten. Dafür leuchtet es schön hell. Kentli bietet mit dem Akku PK5 noch eine spezielle Variante an, welche den Spannungsabfall eines NiMH-Akkus bzw. einer Batterie nachvollzieht. Den PK5 haben wir allerdings nicht getestet. Die nachfolgenden Bilder wurden mit der gleichen Belichtung aufgenommen und zweigen deutlich den Unterschied zwischen 1,5 Volt und 1,3 Volt (voller NiMH-Akku). Eine volle Alkaline Einwegbatterie entspricht dem linken Bild, nimmt allerdings in der Helligkeit nach und nach ab. SpannungDie Besonderheit der 1,5-Volt-Lithium-Ionen-Akkus ist die konstante Ausgangsspannung von 1,5 Volt, welche unabhängig vom Ladezustand des Akkus zur Verfügung steht. Ein Nachteil der konstanten Spannung: Die Akku- bzw. Batteriestandsanzeige der meisten Verbraucher zeigt dauerhaft 100 Prozent an und es gibt keine Möglichkeit, den Ladezustand zu überwachen. Um dem Nutzer die Möglichkeit zu geben, einen leeren Akku vor der plötzlichen Abschaltung eines Gerätes zu erkennen, reduzieren alle drei Akkus kurz vor der Abschaltung die Spannung deutlich. Dieser Sprung löst dann bei vielen Geräten bereits einen Akku- bzw. Batteriealarm aus. Bei Taschenlampen oder Motoren spürt man direkt die reduzierte Helligkeit bzw. Drehzahl. Kentli PH5 3000Jugee 3000Etinesan 3000Der Akku hat zum Beginn eine etwas höhere Ausgangsspannung als die beiden Konkurrenten. Die Ausgangsspannung sinkt mit der Entladung und höheren Strömen minimal ab. Der Akku schaltet ab einer bestimmten Restkapazität und abhängig vom Ausgangsstrom schlagartig von ca. 1,5 Volt auf ca. 1,1 Volt um: 50 mA Entladestrom: ca. 1 % (ca. 30 Min.) Der Akku schaltet ab einer bestimmten Restkapazität und abhängig vom Ausgangsstrom schlagartig von ca. 1,5 Volt auf ca. 1,1 Volt um: 50 mA Entladestrom: ca. 1 % (ca. 30 Min.) Blackube 1700Blackube 1500Höchste Spannungslage im Test welche über die gesamte Entladezeit weitgehend stabil bleibt und am Kapazitätsende direkt auf 0 Volt fällt. Das positive an dem Verhalten ist, dass man die gesamte Kapazität mit maximaler Leistung nutzen kann. Nachteil ist die Abschaltung ohne Vorwarnung. Der kleinere Blackube zeigt grundsätzlich das gleiche Verhalten die der Balckube 1700. Die Spannung liegt allerdings etwas niedriger, ist aber immer noch höher als bei Kentli, Jugee oder Etinesan.
Das Diagramm zeigt die typische Entladespannung sowie Kapazität der unterschiedlichen Akku-/Batterietypen (AA). Dabei ergeben sich bei unterschiedlichen Entladeströmen teilweise deutliche Abweichungen. Mehr Details dazu auch in unserem AA-Akku Vergleichstest … Ladezustand prüfen
LeistungDie Ausgangsleistung der 1,5 Volt Lithium-Ionen AA-Akkus ist durch den internen Spannungswandler begrenzt. Damit unterschieden sich die Akkus deutlich von NiMH-Akkus, NiZn-Akkus und sämtlichen Batterien. Normalerweise haben Akkus und Batterien einen bestimmten Innenwiderstand und die Ausgangsspannung sinkt mit höheren Strömen. Bei den 1,5 Volt Lithium-Ionen AA-Akkus hingegen schaltet die Elektronik ab einem gewissen Strom komplett ab um den internen Lithium-Ionen Akku vor Überlastung und Schäden zu schützen.
Mit Ausnahme des Blackube 1500 erreichen alle 1,5 Volt Lithium-Ionen AA-Akkus im Test erreichen mind. 2200mA im Dauerbetrieb. Diese Leistung ist, verbunden mit der hohen Ausgangsspannung für nahezu alle Anwendungen mehr als ausreichend. Eine normale Alkaline AA-Batterie ist kaum in der Lage 2200mA dauerhaft zu liefern ohne das die Spannung bereits nach wenigen Minuten auf unter 1 Volt sind. Damit sind die 1,5 Volt Lithium-Ionen AA-Akkus auf jeden Fall für alle Geräte geeignet, die auch mit normalen Alkaline Einwegbatterien verwendet werden können. NiMH-Akkus hingegen können je nach Bauart und Type durchaus auch deutlich höhere Ströme verkraften. Allerdings bricht auch bei NiMH-Akkus die eh schon deutlich geringere Spannung unter Last schnell ein. Der Blackube 1700 kann jedoch einen Dauerstrom von 4000mA vertragen und bringt für wenige Sekunden sogar gut 7000mA Leistung. Selbst bei 4000mA hält der Blackube 1700 eine Spannung von 1,5 Volt und bietet damit weit mehr Leistung als jeder NiMH-Akku. Bei der Kapazität muss sich der Blackube dann zumindest bei 4000mA gegenüber einen hochstromfähigen NiMH-Akku dann doch geschlagen geben. Ein Panasonic eneloop bringt bei 4000mA Entladestrom ca. 1,9 Wattstunden, der Blackube 1700 „nur“ noch 1,6 Wattstunden. Diese Leistung liegt bereits locker im Bereich von NiMH-Akkus. Ströme darüber hinaus können in der Bauform AA nur von speziellen hochstromfähigen NiMH-Akkus erbracht werden (z.B. im Modellflug). Weniger technisch gesprochen ist die Leistung der 1,5 Volt Lithium-Ionen Akkus hoch, Taschenlampe leuchten heller und Motoren laufen kräftiger. Anwendungen die an die Leistungsgrenze der Akkus gehen gibt es im Alltag praktisch nicht. Kapazität und Spannung bei KälteKälte und Frost sind immer eine Herrausforderung für Akkus und Batterien, denn in der Kälte steigt der Innenwiderstand und die Spannung sinkt. Die besten von uns bisher getesteten NIMH-Akkus erreichen bei -20°C immerhin noch gut 80 Prozent Kapazität gegenüber dem Wert bei +20°. Doch die mittlere Entladespannung sinkt bei Kälte auch bei den besten NiMH-Akkus von ca. 1,25 auf ca. 1,15 Volt und liegt damit schon sehr weit unter 1,5 Volt, der von vielen Geräten erwarteten Spannung für AA-Batterien. Entladekurve 1,5 Volt AA-Lithium Akkus bei extrem kalten Temperaturen vs. RaumtemperaturDas Diagramm verdeutlicht ie großen Unterschiede in der verfügbaren Kapazität bei unterschiedlichen Temperaturen.
Kentli 3000Jugee 3000Etinesan 3000Der Kentli PH5 erreicht bei -20°C immhin ca. 45% seiner Kapazität. Der Spannungsverlauf unterscheidet sich jedoch bei Kälte wesentlich und wird linearer. Im Gegensatz zum NiMH-Akku sowie seinen Konkurrenten hält der Kentli PH5 die Spannung am längsten in einem hohen Bereich. Der Jugee 3000 kann bei -20° die Spannung von 1,5 Volt nicht halten und fällt nach wenigen Sekunden bereits auf die Spannung von knapp 1,1 Volt. Diese Spannung kann dann ähnlich lange gehalten werden wie beim Kentli PH5, allerdings ist die Kapazität damit deutlich geringer. Der Etinesan 3000 ist bei -20° nicht in der Lage den Strom von 500mA zu liefern. Erst bei ca. -15° erreicht der Etinesan dann eine Kapazität von ca. 500mWh. Die Spannung liegt dabei ebenfalls nur bei 1,1 Volt. Erst ab ca. -10° werden zumindest für einige Zeit 1,5 Volt erreicht. Blackube 1700Blackube 1500Der Blackube 1700 brngt mit Abstand die höchste Kapazität bei extrem kalten Bedingungen. Er verliert nur ca. 30 Prozent an Kapazität und liegt damit bei der nutzbaren Kapazität im guten Mittelfeld der NiMH-Akkus Der kleinere Blackube zeigt grundsätzlich das gleiche Verhalten die der Balckube 1700. Die Spannung liegt allerdings etwas niedriger, ist aber immer noch höher als bei Kentli, Jugee oder Etinesan.
Der beiden Blackube Akkus sind erstaunlich unempfindlich gegenüber extremer Kälte und sind daher den meisten NiMH-Akkus überlegen. Die Spannung bleibt im Gegensatz zu NiMH-Akkus auch bei extrem kalten Bedingungen hoch und ermöglicht daher den Betrieb der meisten Verbraucher. Hohe Ströme sind jedoch weder beim Backube noch bei einem NiMH-Akku möglich. Doch die meisten NiMH-Akkus erreichen bei -20°C auch nur einen Bruchteil Ihrer Kapazität, siehe dazu: NiMH-Akkus im Vergleichstest Akkus ladenHaben wir uns bisher in diesem Artikel nur auf das Entladen der Akkus bezogen, geht es in diesem Abschnitt darum, wie die 1,5 Volt Lithium-Ionen AA-Akkus wieder aufgeladen werden. Standard NiMH-Akkus werden mit einem konstanten Strom geladen. Da Lithium-Ionen-Akkus hingegen werden nach dem sog. CC-CV Prinzip geladen. CC steht hierbei für Constant-Current (konstanter Strom) und CV für Constant-Voltage (konstante Spannung). Es wird also zunächst mit einem konstanten und begrenzten Strom geladen bis eine bestimmte Spannung erreicht wird und dann wird die Spannung entsprechend begrenzt und der Strom reduziert. Normale AA-Akku-Lader für NiMH-Akkus können daher mit den 1,5 Volt Lithium-Ionen AA-Akkus nicht verwendet werden. Alle Hersteller bieten daher eigene Ladegeräte an, welche auch untereinander nicht unbedingt kompatibel sind.
Kentli 3000Jugee 3000Etinesan 3000Der Kentli PH5 hat um den Plus-Pol einen Kontakt für den internen Lithium-Ionen Akku und wird über diesen Kontakt geladen. Die Ladung erfolgt wie bei Lithium-Ionen-Akkus überlich nach CC-CV wobei der Strom abhängig vom verwendeten Ladegerät ist (siehe Diagramm). Die Spannung ist auf 4,2 Volt begrenzt. Der Kentli 3000 PH5 AA Akku kann mit sehr hohen Strömen bis ca. 2000mA und damit sehr schnell geladen werden. Die Abschaltung der Ladung erfolgt beim Unterschreiten eines bestimmten Abschaltstroms. Die Höhe des Abschaltstroms unterscheidet sich zwischen den Ladegeräten leicht und liegt zwischen bei ca. 25 bis 35mA. Bei unseren Ladungen mit dem Neware Battery Taster haben wir bei 10mA abgeschaltet. Der Jugee 3000 wird mit einer konstanten Spannung von 5 Volt geladen. Der Akku hat eine eingebaute Laderegelung und begrenzt dem Strom selbstständig auf ca. 515mA mit leichten Abweichungen von zwischen den Akkus. Die Stromaufnahme des Akkus sinkt zum Ende der Ladung wie für Lithium-Ionen-Akkus typisch. Sinkt die Stromaufnahme auf ca. 70mA schaltet der Akku die Ladung selbstständig an. Der Akku hat um den Plus-Pol eine kleine LED, welche beim Laden leuchtet. Ist der Akku voll, erlischt die LED. Der recht hohe Abschaltstrom verwundert etwas, denn die Kapazität des Akkus wird damit vermutlich zugunsten der Lebenserwartung nicht ganz ausgereizt. Der Etinesan 3000 wird wie der Jugee 3000 konstanten Spannung von 5 Volt geladen und regelt seine Stromaufnahme bei ca. 520mA mit teils deutlichen Abweichungen zwischen den Akkus. Der Abschaltstrom liegt bei ebenfalls bei ca. 70mA und wird vom Akku selber geregelt. Dank der interne Laderegelung kann sowohl beim Jugee als auch beim Etinesan einfach eine 5 Volt Spannung z.B. von einem USB-Ausgang angelegt werden um den Akku zu laden. Eine Strombegrenzung der Spannungsquelle ist nicht unbedingt notwendig, was die Ladung sehr einfach und universell macht. Blackube 1700Blackube 1500Der Akku wird mit über die Mirco-USB-Buchse mit einer konstanten Spannung von 5 Volt geladen. Der Akku begrenzt den Ladestrom bei ca. 485mA (hohe Streuung unter den Akkus zwischen 460-500mA). Der Akku wird mit über die Mirco-USB-Buchse mit einer konstanten Spannung von 5 Volt geladen. Der Akku begrenzt den Ladestrom bei ca. 485mA (hohe Streuung unter den Akkus zwischen 460-500mA).
Nun stellt sich die Frage, wie lange dauert es, bis die Akkus wieder vollständig aufgeladen sind. Die Ladezeit ist vom verwendeten Ladegerät bzw. Ladestrom abhängig. Wir haben die unterschiedlichen Ladezeiten in einem Diagramm zusammengefasst. Die durchgezogenen Linien wurden mit dem Neware Battery Tester gemessen, die gestrichelten Linien mit den Ladegeräten der jeweiligen Hersteller. Die Messung der Kapazität erfolgte in diesem Fall inkl. des Verbrauches der Ladegeräte selber. Ladezeiten und Ladekapazität 1,5 Volt AA Lithium AkkusDas Diagramm zeigt folgendes:
WirkungsgradUnter Wirkungsgrad versteht man den Unterschied zwischen der Energiemenge, welche in einen Akku geladen wird und der Energiemenge, welche wieder entnommen werden kann. In der nachfolgenden Tabelle gibt die Wirkungsgrad in Abhängigkeit von der Lademethode für eine 500mA Entladung an: Akkutechnik (AA-Akkus)LademethodeWirkungsgradNiMHStandardladung 1/10C für 16 Stundenca. 55%NiMHschnell Ladung mit 1/2C und DeltaMinus Abschaltung 5mV80-82,5%Kentli PH5CC-CV mit 2000mA82%Kentli PH5CC-CV mit 500mA86,5%Kentli PH5CC-CV mit 500mA und Entladung direkt über 3,7 Volt Lithium-Akku93%Blackube 1500CC-CV mit 485mA und 5V70%Blackube 1700CC-CV mit 485mA und 5V69%Jugee 3000CC-CV mit 515mA und 5V65%Etinesan 3000CC-CV mit 520mA und 5V65%Der Wirkungsgrad der Kentli PH5 liegt deutlich höher, da beim Laden keine zusätzliche Spannungswandlung nötig ist. Wir statt des 1,5 Volt Ausgangs direkt über den 3,5 Volt Lithium-Ionen Akku entladen, liegt der Wirkungsgrad bei 93 Prozent, da in diesem Fall weder beim Laden noch beim Entladen eine Spannungswandlung nötig ist. SelbstentladungAlle Akkus unterliegen einer gewissen Selbstentladung. Das bedeutet, die nutzbare Kapazität nimmt ab dem Zeitpunkt an dem ein Akku vom Ladestrom getrennt wurde kontinuierlich ab. Bei NiMH-Akkus sind es besonders die Akkus mit hoher Kapazität, welche auch unter einer hohen Selbstentladung leiden. Die Akkus mit der höchsten Kapazität in unserem NiMH-Akku Vergleichstest sind z.B. bereits nach gut 6 Monaten vollständig selbst entladen. Aus diesem Grund wurden spezielle NiMH-Akkus entwickelt, welche unter dem Beriff LSD (low-self-discharge) Akku vertrieben werden. Diese Akkus haben etwas weniger Kapazität, behalten aber selbst nach 2 Jahren noch bis zu 80% der ursprünglichen Kapazität. Die Selbstentladung ist wesentlich von der Temperatur abhängig. Je höher die Temperatur, desdo höher aus die Selbstentladung. Für unseren Test verwenden wir daher einen Temperierschrank, welche die Temperatur bei exakt +20°C regelt. Die Tests zur Selbstentladung sind noch nicht ganz abgeschlossen, dieser Teil des Tests wird daher fortlaufend aktualisiert. Doch bereits jetzt zeigen sich deutliche Unterschiede und auch ein erster Nachteil der 1,5 Volt Lithium-Akkutechnik. Die Selbstentladung liegt deutlich höher als bei den besten LSD-NiMH-Akkus. Während bei LSD-NiMH-Akkus die Selbstentladung mit der Zeit eher verlangsamt wird, scheint es bei den 1,5 Volt Lithium-Akkus eher einen linearen Zusammenhang zu geben. Da die Selbstentladung über das hinausgeht, was man von einem Lithium-Ionen Akku typischerweise erwarten würde, scheint die im Akku verbaute Elektronik eine minimal Stromaufnahme zu haben und somit die Entladung zu beschleunigen, was vor allem beim Jugee gut zur linearen Abnahme der Kapazität passt. Dennoch hat zumindest der Kentli PH5 Akku auch nach einem Jahr nur unwesentlich weniger Kapazität als der beste von uns getestete LSD-NiMH-Akkus, was kein schlechtes Ergebnis ist. Es bleibt aber zu befürchten, dass die Werte nach 2 Jahren deutlich weiter auseinanderliegen. So ganz in der Schublade vergessen sollte man daher auch die 1,5 Volt Lithium-Ionen Akkus nicht, da sonst ebenfalls eine schädliche Tiefentladung droht. Für Fernbedienungen, Feuermelder oder andere Verbraucher mit minimalem Energieverbrauch sind die 1,5 Volt Lithium-Ionen Akkus daher nur bedingt geeignet, was aber auch für die meisten NiMH-Akkus gilt (wegen zu geringer Spannung und Selbstentladung). In solchen Verbrauchern haben Einwegbatterien durchaus noch eine Berechtigung. Zyklen und LebenserwartungAlle Akkus altern mit der Zeit sowie vor allem durch Lade-/Entladevorgänge sog. Zyklen. Wieviel Zyklen ein Akku erreichen kann ist von sehr vielen Faktoren abhängig. Die wichtigsten Faktoren sind Lade-/Entladeströme sowie die Tiefe der Zyklen. In der Regel sind 100% Zyklen, also das vollständige Lade-/Entladen am schädlichsten für den Akku, vor allem bei Lithium-Ionen Akkus. Wir haben die 1,5 Volt Lithium-Ionen AA-Akkus einem Zyklentest unterzogen, welcher sich in der Belastung an dem orientiert, was wir auch den NiMH-Akkus in unserem Vergleichstest zugemutet haben. Konkret bedeutet das, wir haben 100% Zyklen verwendet und eine Ladeleistung von:
Die NiMH-Akkus hatten wir mit 1000mA geladen, was bei einer Spannung zwischen 1,0 und 1,5 Volt ebenfalls den 1,0 bis 1,5 Watt entspricht, welche wir dem Kentli PH5 zugemutet haben. Die Jugee und Etinesan Akkus wurden etwas schneller geladen, da durch die 5 Volt Konstantspannungsladung keine Möglichkeit besteht den Strom zu begrenzen. Test noch nicht abgeschlossenDie Tests für den Etinesan bzw. Kentli Akku sind noch nicht abgeschlossen. Wir werden das Diagramm daher regelmäßig updaten und erwarten die finalen Daten in einigen Monaten! Die Zyklenfestigkeit des Kentli PH5 Akkus ist beindruckend. Auch wenn der Test noch nicht abgeschlossen ist, eine Kapazität von 90 Prozent nach 700 Zyklen ist sensationell und wird von keinem uns bekannten NiMH-Akku erreicht. Wir sind gespannt, ob der weitere Kapazitätsverlust so linear weitergeht, was eine überragende Lebenserwartung wäre. Der Jugee JG5G verliert nach 400 Zyklen immerhin schon 50 Prozent seiner Kapazität, was aber im Vergleich zu NiMH-Akkus vergleichbarer Kapazität immer noch ein sehr guter Wert ist. Der Etinesan 3000mWh erreicht zwar eine sehr hohe Anzahl an Zyklen ohne kompletten Funktionsverlust, die Kapazität hat sich aber nach ca. 700 Zyklen halbiert. Dennoch kann der Akku als sehr zyklenfest beschrieben werden, vor allem in Anbetracht der hohen Ladeleistung. Der Blackube 1700 verliert bereits nach nur 90 Zyklen ca. 20% seiner Kapazität und erreicht insgesamt gerade so 200 Zykle. Damit ist der Akku schlechter als NiMH High-Cap Akkus, welche zwar eine hohe Kapazität aber eben auch eine sehr begrenzte Lebenserwartung haben. Laut Hersteller ist hohe Lade-/Entladeleiststung in unserem Test für die geringe Zyklenanzahl verantwortlich. Allerdings sind die Bedingungen für alle Akkus gleich und vor allem die Ladeleistung wird vom Hersteller selbst durch die 5-Volt Ladung entsprechend über den maximalen Ladestrom festgelegt. Ein normaler USB-Ausgang oder ein USB-Netzteil liefern problemlos 500mA und somit erreicht der Akku auch im Praxisbetrieb immer die mit unserem Test vergleichbare Ladeleistung. Da die geringe Zyklen Belastbarkeit uns etwas erschreckt hat, haben wir einen zweiten Zyklentest mit reduzierter Lade-/Entladeleistung gestartet. Um die Ladeleistung zu reduzieren, muss allerdings der Ladestrom begrenzt werden, was nur mit speziellen Ladegeräten und nicht mit Standard USB-Ladeoptionen möglich ist. Der Test läuft nocht, Ergebnisse hier in Kürze…
SicherheitSind 1,5 Volt Lithium-Akkus gefährlicher als Einwegbatterien oder NiMH-Akkus? Dank der Schutzelektronik ist der 1,5 Volt Lithium-Akku in der Bauform AA/LR6 gut gegen Kurzschluss gesichert, denn mehr als 2-3 Ampere lässt die Elektronik nicht und schaltet ab. Anders beim NiMH oder auch NiZn-Akku. Der Strom wird nur vom Innenwiderstand der Zelle begrenzt und kann durchaus eine Stärke erreichen, die einen dünnen Draht verglühen lässt. Ein sorglos in die Handtasche geworfener NiMH oder gar NiZn-Akkukann daher bei Kurzschluss leichter einen Brand zu verursachen als die hier getesteten 1,5 Volt Lithium-Ionen Akkus. Alkaline Einwegbatterien haben einen sehr hohen Innenwiderstand und sind daher kaum in der Lage den für einen Brand nötigen hohen Kurzschluss-Strom zu liefern. Etwas anders sieht es bei der Stabilität der Akku-Zelle an sich aus. NiMH-Akkus gelten als sehr sicher und sind nicht bekannt dafür, bei mechanischer Beschädigung oder Tiefentladung durchzugehen. Lithium hingehen ist ein sehr reaktives Element. Bei mechanischer Beschädigung kann sich im schlimmsten Fall die gespeicherte Engerie schlagartig entladen und der Akku in Brand gesetzt werden. Auch sehr alte oder tiefentladene Lithium-Ionen Akkus stellen eine gewisse Gefahr dar. Doch gilt das auch für die kleinen Lithium-Ionen Akkus in den 1,5 Volt Batterien hier im Test? Bei unserem Zyklentest ist ein Jugee 3000 nach Zyklus 844 im wahrsten Sinne des Wortes „abgeraucht“ (siehe Bild). Die Spuren am Akku zeugen von einer extrem hohen Hitzentwicklung, die durchaus zu einem Brand hätte führen können, wenn brennbares Material in der unmittelbaren Umgebung gewesen wäre! Abmessungen und GewichtEin weiterer Grund warum bei bestimmten Geräten der Einsatz von NiMH-Akkus hoher Kapazität Probleme verursacht sind die Abmessungen. Alle NiMH-Hochkapazitätsakkus haben durchschnittlich etwas mehr Breite und teilweise auch Länge als Standard Alkaline Einweg-Batterien. Leider gibt es immer wieder Geräte, bei denen daher NiMH-Akkus mit geringfügig größeren Abmessungen bereits nicht mehr passen. Kentli 3000Jugee 3000Etinesan 3000Abmessungen: 50,15 x 14,32 Millimeter Abmessungen: 50,35 x 14,3 Millimeter Abmessungen: 50,2 x 14,35 Millimeter Blackube 1700Blackube 1500Abmessungen: 49,97 x 14,0 Millimeter Abmessungen: 49,9 x 14,2 Millimeter
GewichtBei NiMH-Akkus gibt es eine simple Grundregel, welche nahzu immer passt: je schwerer der Akku um so größer seine Kapazität… AbmessungenDie Abmessungen der getesteten Akkus unterscheiden sich deutlich. Die beiden Blackube Akkus, besonders der Blackube 1700 sind erstaunlich kompakt und passen damit auch in knapp bemessene Batteriehalter. Die anderen Akkus liegen im Vergleich zu gängigen NiMH-Akkus eher im Mittelfeld und sind bereits etwas wuchtiger als Alkaline Batterien. Dennoch sind die Abmessungen innerhalb der Toleranz und die Akkus bereiten in den meisten Geräten keine Platzprobleme. Fazit und Zusammenfassung (noch ohne Blackube Akkus)Sind 1,5 Volt Lithium-Akkus die Zukunft und die besseren AA/LR6 Akkus? Der ausführliche Test zeigt, dass es keine einfache Antwort geben kann und spezielle Anwendungen teilweise auch spezielle Akkus- bzw. Batterietypen benötigen. Unter dem Strich jedoch ist vor allem der Kentli PH5 Akku in den allermeisten Disziplinen ein überlegenes Produkt und daher ein guter Ersatz für Einwegbatterien und NiMH-Akkus gleichermaßen. Wer auf Batterien verzichten möchte und keine Lust hat NiMH-Akkus die Pflege zukommen zu lassen, welche für eine gute Lebenserwartung zwingend nötig ist, sollte auf 1,5V Lithium-Ionen AA/LR6 Akkus ausweichen. Der größte Vorteil der 1,5V Lithium-Ionen AA/LR6 Akkus ist, dass Sie gegen missbräuchliche Nutzung weitgehend geschützt sind und daher das erreichen, was man von einem Akku gegenüber Einweg-Batterien erwartet, eine lange Lebenserwartung. Der Vorteil der hohen und konstanten Spannung von 1,5 Volt (und der damit verbundenen hohen Energieabgabe) ist gleichzeitig auch Nachteil, wenn es darum geht bei bestimmten Verbrauchern (z.B. LED Lichterketten) lange Laufzeiten zu erreichen. Die Lichterkette brennt zwar dauerhaft schön hell, aber dafür eben deutlich kürzer als mit einer Batterie oder einem NiMH-Akku, dessen Spannung langsam sinkt und die LED dunkler und sparsamer macht. Beim Thema Selbstentladung sind LSD-NiMH-Akkus deutlich besser, wobei es hier bei den 1,5V Lithium-Ionen AA/LR6 Akkus deutliche Unterschiede gibt. Auch beim Thema Kapazität bei sehr kalten Temperaturen gibt es NiMH-Akkus mit besseren Werten, wobei auch hier große Unterschiede zwischen den drei getesteten 1,5V Lithium-Ionen AA/LR6 Akkus bestehen. Der Kentli PH5 3000mWh Akku war den beiden anderen Konkurrenten in alle Disziplinen überlegen und kann von uns daher besonders empfohlen werden. Der Kentli PH5 3000mWh ist schon sehr nahe am perfekten AA-Akku und kann NiMH-Akkus sowie Batterien in den allermeisten Anwendungen sehr gut ersetzen. Leider ist der Akku auch der teuerste und damit können Preisüberlegungen durchaus auch dazu führen, dass man sich für Jugee oder Etinesan entscheidet und Abstriche bei Kälte und in Bezug auf die Zyklenbelastbarkeit in Kauf nimmt. Preis und BezugsquelleDu hast Dich nach dem Lesen des Artikels gefreut nun endlich die ultimative Lösung für Deine Batterie- bzw. Akkuprobleme gefunden zu haben? Schön, aber nun kommt das größte Problem: die Akkus sind extrem teuer und darüber hinaus in Deutschland nur schwer zu beziehen! Kentli PH5 3000Die Preise bei eBay bewegen sich grob um 15 EUR pro Akku wenn diese aus Frankreich angeliefert werden. Wer bereits ist, sich aus Übersee beliefern zu lassen bekommt die Akkus für deutlich unter 10 EUR pro Akku. Kentli PH5 3000 inkl. Ladegerät sind die einzigen Akkus die aktuell (Stand 10/2018) auch bei Amazon Deutschland erhältlich sind. Inkl. Ladegerät kosten 4 Kentli AA-Akkus Eine gute Alternative zu den oben genannten Quellen ist AliExpress.com wo die Akkus und Ladegeräte in div. Shops angeboten werden unter anderem direkt vom Hersteller der Kentli Akkus. Die günstigsten Preise liegen bei gut 5 EUR was zwar immer noch viel ist, abervom Preis-/Leistungsverhätlnis durchaus in Ordnung geht. Wir haben alle Akkus über diese Quelle bezogen, die Lieferzeiten können extrem lang sein (bis zu 90 Tage), es kann zur Verzollung kommen und in mind. einem Fall hat uns die Lieferung gar nicht erreicht und eine Rückzahlung vom Verkäufer wurde abgelehnt. Jugee 3000Eine mögliche Quelle ist eBay: jetzt bei eBay.com nach Jugee 3000 suchen… Etinesan 3000Eine mögliche Quelle ist eBay: jetzt bei eBay.com nach Etinesan 3000 suchen… Um einen Haushalt von Einwegbatterien oder einem NiMH Akkubestand auf 1,5 Volt Lithium-Ionen Akkus umzustellen muss man leider aktuell noch tief in die Tasche greifen und zusätzlich umständliche Bestell- und Lieferwege in Kauf nehmen. Die Vorteile im Alltag sind allerdings derart hoch, dass wir die Nutzung diese Technologie nahezu wirklich empfehlen können. Welche Spannung liefert ein Akku?Eine 12-Volt-Bleibatterie, die voll geladen ist, liefert oft eine Spannung von etwa 12,7 V. Wenn die Blei-Säure-Batterie nur noch 20% hat, liefert sie nur noch 11,6V. Eine voll geladene Lithiumbatterie liefert 13,6V, liefert aber 12,9V bei 20%.
Was sagt die Voltzahl bei Akkus aus?Neben den Angaben zur Stromspeichermenge in Ampere ist auch die Volt-Angabe wichtig. Je nach Höhe der Volt-Angabe variiert die Spannung, die das Gerät leisten kann. Das heißt, umso höher die Volt-Zahl, desto stärker der Akku.
Warum gibt es keine 1.5 V Akkus?Die Ursache ist schnell geklärt: Viele Geräte schalten bei Unterspannung nicht ab und entladen die Akkus damit weit unter die erlaubten 1,0 Volt pro Zelle. Wird eine solche tiefentladene Zelle nicht umgehend wieder geladen, verliert diese rasch an Kapazität oder ist direkt zerstört.
Bei welcher Spannung ist eine 1 5 V Batterie leer?So hat eine volle 1,5V Batterie, messtechnisch bis zu 1,65V. Hat die Batterie bereits eine 10% niedrigere Nennspannung im Leerlauf erreicht (z.B. 1.35V), kann man diese getrost dem Müll übergeben.
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Warum haben Akkus keine 1 5 Volt
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