Akkus & PV

Um die Akkuzellen zu überprüfen und alle relevanten Werte zu erfassen habe ich mehrere Tests durchgeführt.

Hier sollen die Testverfahren im Einzelnen kurz dargestellt werden.

1. Gewicht ermitteln

Mit einer Mini-Waage wurden alle Akkuzellen einzeln gewogen und das Gewicht notiert.

Alle Werte hierzu findest Du in im nächsten Punkt "04 - Ergebnisse"

2. Innenwiederstand

Da der Innenwiderstand "Ri" von Li-Ionen Akkus sehr klein ist (im mOhm-Bereich) und normale Multimeter in der Regel hier nicht ausreichend exakt arbeiten wurde  mit dem "Vapcell YR-1030" gemessen.

3. Kapazitätstest

Es gibt viele Ladegeräte, die anzeigen wieviel Strom sie während des Aufladens in den Akku hinein transferiert haben. Doch das ist ein sehr ungenaues Verfahren, denn es wird nicht berücksichtigt, wieviel Rest-Strom noch im Akku war.

Daher ist die genauere Methode folgende:  1. Akku voll aufladen -> 2. Akku entladen und dabei den verbrauchten Strom messen.

Genau so gehen die "LiitoKala Lii500 Engineer" vor. Zudem laden sie anschließend den entleerten Akku wieder voll auf, damit man ihn im Anschluss an den Test gleich benutzen kann, aber dieser Schritt ist für die Testung selbst irrelevant.

Der Kapazitätstest wurde mit den Maximaleinstellungen vorgenommen, was beim LitooKala 1,0A Ladestrom sowie 0,5A Entladestrom entspricht

dabei wurde mittels Infrarot-Thermometer die Temperatur bestimmt, jeweils 30 Minuten nach Beginn des Ladevorgangs sowie 30 Minuten nach Beginn des Entladevorgangs

hier ein Zusammenschnitt der Ergebnisse. Langweilig anzuschauen, aber wegen der Displaybeleuchtung waren keine gescheiten Fotos möglich, deswegen als Video.

https://www.youtube.com/watch?v=4vogse0QZuA

4. Stromstärketest

Neben der Kapazität spielt auch der maximale Entladestrom eine wichtige Rolle und bestimmt die Einsatzmöglichkeit des jeweiligen Akkus.

Hier der Versuchsaufbau zur Messung der Stromstärke.

• oben mittig (grün, rund) ein verstellbarer Lastwiderstand. Er ist bis 100 Watt belastbar, geht bis 5 Ohm und ist in ~200mA-Schritten verstellbar.
• da ich 62 Zellen teste sorgt ein Ventilator für die Kühlung des Widerstandes
• das rechte Multimeter ist in Reihe zum Akkuhalter geschaltet und misst die Stromstärke, es ist bis 20A belastbar
• das mittlere Multimeter ist parallel geschaltet und misst die Spannung. Wird der Test-Akku zu stark belastet bricht die Spannung ein und das erkennt man so
• links das Vapcell YR-1030 um die Widerstandswerte einzustellen

Der Stromstärketest wurde in mehreren Durchläufen durchgeführt, in denen die Widerstandswerte immer wieder angepasst wurden, um sich an den jeweils maximalen Entladestrom der Zellen heran zu tasten:

1. Durchlauf    0,41 Ohm    9,0A

2. Durchlauf    0,50 Ohm    8,2A

3. Durchlauf    0,62 Ohm    6,2A

4. Durchlauf    0,79 Ohm    4,7A

5. Durchlauf    1,15 Ohm    3,2A

6. Durchlauf    1,35 Ohm    2,7A

7. Durchlauf    1,52 Ohm    2,4A

8. Durchlauf    1,70 Ohm    2,1A

Durchgang 1 mit 0,41 Ohm = 9 Ampère

gleich vorweg:  keiner der Kandidaten lieferte 9A. Maximal 8,6A sind hier geflossen, und das auch nur für wenige Sekunden da bei dieser Stromstärke bereits die Spannung zusammen bricht wie hier bei den Skywolfaya gut zu sehen

Zwischen diem Foto hier mit 7,35A bei 2,97V...

...und 4,2A bei 1,69V sind gerade einmal 2-3 Sekunden vergangen

hier ein kurzer Zusammenschnitt einiger Testungen, alle bei einer Widerstands-Voreinstellung von 0,41 Ohm

https://www.youtube.com/watch?v=NiyHhxnimh0

während der Tests wird immer wieder die Temperatur des Widerstands gemessen. Während einer Testung bei um 8A erwärmt er sich immer wieder kurzzeitig auf 36°C, aber da die einzelnen Testungen immer nur zwischen 10 und 30 Sekunden andauern pendelt sich die Temperatur des Widerstandes bei um 26°C ein.

Bei einem Großteil der China-Zellen blieb dann bei 1,15 Ohm Widerstandswert die Spannung stabil zwischen 3,7 und 3,6V, was einem dauerhaften Entladestrom von 3,3A entspricht

https://www.youtube.com/watch?v=E47PKwFMoDw

Besonders katastrophal haben die Doldidada 15.000mAh beim Stromstärketest abgeschnitten, erst bei 1,7 Ohm blieb die Spannung gerade so stabil was 2,1A Entladestrom entspricht

auch interessant: 

mittlerweile haben wir eine separate Rubrik rund um (Lithium-)Batterien / Solarakkus / Photovoltaik und Wechselrichter / MPPT Laderegler im Menü "Sonstiges" -> Akkus