TopTechnisches WörterbuchTest von 18650 Li-Ion-Batterien

Test von 18650 Li-Ion-Batterien

Für die Tests wurden handelsübliche Marken- und No-Name Li-Ion 18650 Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten herangezogen.

 

Die getesteten Batterien stehen in Versionen mit Schutzschaltung (protected) und ohne Schutzschaltung (unprotected) zur Verfügung.

 

In der nachstehenden Abbildung sind die getesteten Batterien dargestellt

 

Jede Batterie wurde vor dem Entladetest mit einem intelligenten, vollautomatischen Ladegerät Xtar VC2SL vollständig geladen.

 

Der Innenwiderstand IR (Internal Series Resistance) der Batterien wurde mit einem Testgerät RC3563 gemessen

 

Die Kapazität der Batterie wurde mit einer künstlichen elektronischen Last RIGOL 3021 unter Einsatz einer Batterietestfunktion geprüft.

 

Wir führen einen Kapazitätstest durch, indem wir die Batterien mit einer elektronischen Last mit einem konstanten Strom von 1 A auf eine Spannung von 2,8 V entladen. Das Ergebnis wird in mAh (Milliampere-Stunden) ausgedrückt.

 

Das Entladen von Li-Ionen-Batterien unter einen bestimmten Wert, d. h. eine Tiefentladung, kann eine irreversible chemische Reaktion auslösen und die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen. Aus diesem Grund legen Batteriehersteller einen Grenzwert für die Spannung fest, bis zu der die Batterie entladen werden darf ("Discharge Cut-off Voltage"). Diese Werte variieren, und betragen z. B. 2,5V für Panasonic NCR18650A und 2,75V für Samsung ICR18650-26J1. Da für die No-Name-Batterien keine detaillierten technischen Daten vorliegen, haben wir den Grenzwert für die Entladeschlussspannung auf 2,8 V festgelegt.

 

Nachfolgend sind die Entladeeigenschaften für die Batterie NCR18650B (3350 mAh) Panasonic aufgeführt.

 

Bei dieser Batterie beträgt die Entladeschlussspannung 2,5 V. Die Entladeeigenschaften sind für Ströme von 2C (6700mA), 1C (3350mA), 0,5C (1675mA) und 0,2C (670mA) dargestellt.
Die höchste Kapazität wird durch Entladen der Batterie mit 1C = 670mA erreicht. Die horizontale gestrichelte Linie mit der Bezeichnung "2.8V (End of discharge)" zeigt die Kapazitätsunterschiede bei verschiedenen Entladeströmen. Es ist zu erkennen, dass die Kapazität umso höher ist, je niedriger der Strom ist.

 

Nachfolgend sind die Entladeeigenschaften einer 2600-mAh-Batterie dargestellt, die mit einem Strom von 1 A auf 2,8 V entladen wird.

 

Der Innenwiderstand der Batterie IR (Internal Series Resistance) bestimmt, wie schnell die Spannung abfällt, wenn die Batterie an eine Last angeschlossen wird. Je höher der Widerstand, desto größer der Spannungsabfall.
Je niedriger der Innenwiderstand, desto schneller lässt sich die Batterie aufladen. Die von uns getesteten Batterien waren fabrikneu und dieser Parameter wies keine Anomalien auf.

 

18650-Batterien gibt es mit Schutzschaltung und ohne Schutzschaltung. 18650 Batterie bedeutet:
18 mm - Durchmesser
65 mm - Länge
0 - zylindrische Batterie

 

Die meisten 18650 Markenbatterien mit und ohne Schutzschaltung verfügen über folgenden Schutz:

  • PTC (Pressure, Temperature, Current): Schutz vor Überhitzung durch Kurzschluss oder zu hohen Strom. In den meisten 18650 Markenbatterien integrierte Schaltung.
  • CID (Current Interrupt Device): Druckventil, das die Zelle dauerhaft abschaltet, wenn der Druck in der Batterie zu hoch ist (was durch Überladung verursacht werden kann).

     

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    Diese Schutzvorrichtungen schützen die Batterien nicht vor Tiefentladung und Überladung.

     

    Batterien mit Schutzschaltung verfügen über:

  • PCM (Protection Circuit Module): Schutz vor Tiefentladung (<2,5V), Überladung (>4,2V) und Überstrom. Unter dem Minuspol befindet sich eine runde Platine mit elektronischen Bauteilen, sodass Batterien mit Schutzschaltung etwa 4 bis 5 mm länger sind als Batterien ohne Schutzschaltung. Sie sind unter Umständen für Standardhalterungen zu groß.

     

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    Die folgende Abbildung zeigt die Unterschiede:

     

    1 - Ohne Schutzschaltung
    2 - Mit Schutzschaltung

    Testergebnisse:

     

    Nr. BATTERIESYMBOL HERSTELLER AUSGEWIESENE KAPAZITÄT GEMESSENE KAPAZITÄT INNENWIDERSTAND (IR) PCM SCHUTZSCHALTUNG
    1 INR 18650-30Q
    		SAMSUNG 3000 mAh 2872 mAh 18 mΩ NEIN
    2 INR 18650-29E
    		SAMSUNG 2850 mAh 2714 mAh 24 mΩ NEIN
    3 INR 18650-35E
    		SAMSUNG 3500 mAh 3266 mAh 27 mΩ NEIN
    4 INR 18650-25R
    		SAMSUNG 2500 mAh 2395 mAh 17 mΩ NEIN
    5 US18650VTC5
    		MURATA/SONY 2600 mAh 2484 mAh 17 mΩ NEIN
    6 NCR-18650A
    		PANASONIC 3100 mAh 2910 mAh 38 mΩ NEIN
    7 B-M18650/3200
    		MACTRONIC 3200 mAh 2484 mAh 68 mΩ JA
    8 RAC0026
    		MACTRONIC 3350 mAh 3114 mAh 69 mΩ JA
    9 Li-ion 3400 mAh
    		MACTRONIC 3400 mAh 2985 mAh 79 mΩ JA
    10 Li-ion 2600 mAh
    		XTAR 2600 mAh 2460 mAh 76 mΩ JA
    11 Li-ion 3500 mAh
    		XTAR 3500 mAh 3217 mAh 78 mΩ JA
    12 Li-ion 2200 mAh
    		XTAR 2200 mAh 2223 mAh 67 mΩ JA
    13 Li-ion 3300 mAh
    		XTAR 3300 mAh 2795 mAh 69 mΩ JA
    14 ICR 18650CC
    		EUROPOWER 2150 mAh 2181 mAh 30 mΩ NEIN
    15 ICR 18650
    		EUROPOWER 2500 mAh 2554 mAh 38 mΩ NEIN
    16 ICR 18650CIL
    		EUROPOWER 2400 mAh 2387 mAh 35 mΩ NEIN
    17 ARB-L18-2600
    		FENIX 2600 mAh 2422 mAh 51 mΩ JA
    18 EV 18650-32M
    		EVERACTIVE 3200 mAh 2868 mAh 42 mΩ JA
    19 Li-ion 4800 mAh
    		SDNMY 4800 mAh 875 mAh 70 mΩ NEIN
    20 GH 18650 3.7V Li-ion
    		HOTFIRE 4800 mAh 1158 mAh 62 mΩ NEIN
    21 WZS 18650 5800mAh
    		ANBAO 5800 mAh 185 mAh 100 mΩ NEIN
    22 GH 18650 3.7V Li-ion
    		ULTROFITE 6800 mAh 445 mAh 120 mΩ NEIN
    23 8800 mAh 3.7V
    		VARLONPAN 8800 mAh 912 mAh 52 mΩ NEIN
    24 ICR18650-26J
    		SAMSUNG 2600 mAh 2498 mAh 41 mΩ NEIN