Akkus & PV

viele kennen sie vom Hörensagen, alle meiden sie, manch einer ist vielleicht sogar schonmal darauf herein gefallen:

China-Akkus mit riesigen Kapazitätsangaben

(Bildquelle:  Pixabay.com)

Ich selbst bin vor einigen Monaten über eBay zu einigen "Ultrafire" mit 6.000mAh und "Skywolf" mit 5.800mAh gelangt um mein Selbstbau-Akku-Bluetoothlautsprecher damit zu betreiben.
Doch selbst mit 10x 6.000mAh war die Musik nach nicht einmal 15 Minuten aus und ich habe sehr schnell feststellen müssen - das kann nicht sein, was da drauf steht 😕

Meine anschließende Suche im Internet ergab zusammengefasst zwei Dinge:

• allenorts wird von den Chinaakkus abgeraten, da die Kapazitätsangaben nicht dem entsprechen, was drauf steht
• einen aussagekräftigen Vergleichstest mit gemessenen reellen Kapazitäten findet man nirgends, allenfalls Testmessungen von vereinzelten Zelltypen

Also habe ich mir vorgenommen, selbst einen Test durchzuführen, rund 80€ investiert und ein paar 18650 Zellen aus China bestellt.

 

 

 

 

Die meisten Akkuzellen habe ich über Aliexpress bestellt, ein paar über eBay. Lieferzeit:  6 - 8 Wochen direkt aus China.

 

20 unterschiedliche Akkumodelle von 10 Herstellern.

 

um bei den Tests einen aussagekräftigen Durchschnittswert zu bekommen habe ich immer 4er Sets geordert außer bei den sechs ganz rechts auf dem Bild, die waren mir zu teuer (2 - 3€ / Stk.). Der Hersteller verspricht "echte Kapazitäten, keine lächerlichen Angaben"

 

In der Summe sind das, laut Herstellerangaben, 509.600 mAh

 

mit dabei: solch eher "bescheidene" Exemplare...

...aber auch die brandneue Generation Super-Zellen, die die bisherige 9.900mAh-Marke weit hinter sich lassen (Randnotiz:  nach aktuellem Stand 06.2020 liegt das  technisch machbare Maximum bei 3.500mAh bei den absoluten Toppzellen der Markenhersteller, wobei dann eine Zelle in etwa 10€ kostet)

 

ebenso fernöstliche Leichtbau

 

 

 

Die Frage:

Was genau möchte ich erfahren?

Nun, in erster Linie natürlich, wieviel Kapazität die Akkus tatsächlich haben.

Aber auch

• Gewicht (Markenzellen haben meist um 45g)
• Temperaturentwicklung beim Laden und Entladen (werden die Zellen unzulässig heiß?)
• Innenwiderstand (Hinweis auf maximal mögliche Stromabgabe)
• maximaler Entladestrom (diese Angabe fehlt bei allen Zellen)
• Serienstreuung (Unterschiede bei den o.g. Werten)

Mess-Equippement v.l.n.r.:

• Vapcell YR-1030 zur Widerstandsmessung  (Amazon / eBay)
• Mini-Waage    (Amazon / eBay)
• IR Thermometer  (Amazon / eBay)
• LiitoKala Lii500 zur Kapazitätsmessung  (Amazon / eBay)

Diese Geräte hatte ich bereits, da ich sie auch für mein Solar-Akkuprojekt benutze.

Um die Stromstärke messen zu können musste ich mir ein paar Messutensilien dazu kaufen. Einen verstellbaren Lastwiderstand (0 - 5 Ohm einstellbar, 100 Watt Belastbarkeit) und ein Digital-Multimeter mit max. 20A Belastbarkeit (rechts).

 

 

 

auch interessant: 

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

 

 

Hier kurz vorgestellt die Testkandidaten

 

YCDC / Skywolfaya  

• Kapazität lt. Hersteller:  5.800mAh  
• 2,30€ / Stk. inkl. Versand

Power    ICR18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  4.500mAh  
• 1,91€ / Stk. inkl. Versand
             

Ultrafire    SJ 18650 

• Kapazität lt. Hersteller:  6.000mAh  
• 2,50€ / Stk. inkl. Versand

       
Ultrafire    DT 18650 

• Kapazität lt. Hersteller:  8.800mAh  
• 1,73€ / Stk. inkl. Versand

 

 

 
GTF    TR 18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  9.800mAh  
• 2,26€ / Stk. inkl. Versand        

       
GTF    TR 18650 "Gelb"  

• Kapazität lt. Hersteller:  9.900mAh  
• 1,06€ / Stk. inkl. Versand

   
       
GTF    TR 18650 "Rot"   

• Kapazität lt. Hersteller:  9.900mAh
• 1,64€ / Stk. inkl. Versand

       
GTL    ICR18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  12.000mAh  
• 1,85€ / Stk. inkl. Versand

       
GTL    ICR18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  12.000mAh  
• 1,85€ / Stk. inkl. Versand

       
"Li-ion battery"    TR 18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  4.900mAh
• 2,05€ / Stk. inkl. Versand
         

       
unbranded / YCDC    LIR 18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  2.800mAh  
• 1,55€ / Stk. inkl. Versand

       
Dolidada    TR 18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  15.000mAh  
• 1,56€ / Stk. inkl. Versand

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Kedanone    18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  12.000mAh  
• 1,54€ / Stk. inkl. Versand

       
eoaneoe    LS 18650   

• Kapazität lt. Hersteller:  9.900mAh  
• 1,78€ / Stk. inkl. Versand

       
EPGY / Yiquan    18650 "Hell-Blau"   

• Kapazität lt. Hersteller:  2.400mAh  
• 2,00€ / Stk. inkl. Versand

EPGY / Yiquan    18650 "Dunkel-Blau"  

• Kapazität lt. Hersteller:  2.800mAh  
• 2,49€ / Stk. inkl. Versand

EPGY / Yiquan    18650 "Gelb"   

• Kapazität lt. Hersteller:  2.600mAh  
• 2,23€ / Stk. inkl. Versand

EPGY / Yiquan    18650 "Lila"   

• Kapazität lt. Hersteller:  3.000mAh  
• 2,77€ / Stk. inkl. Versand

 

EPGY / Yiquan    18650 "Oliv-Grün"  

• Kapazität lt. Hersteller:  3.400mAh  
• 2,93€ / Stk. inkl. Versand

 

 

 

EPGY / Yiquan    18650 "Orange"  

• Kapazität lt. Hersteller:  2.200mAh  
• 1,75€ / Stk. inkl. Versand

 

Samsung    ICR18650-22P

• Kapazität lt. Hersteller:  2.200mAh  
• gebraucht, aus eBike-Akkupack, nur zu Vergleichszwecken mit dabei

 

Panasonic    NCR18650-PF  

 

 

• Kapazität lt. Hersteller:  2.900mAh  
• gebraucht, aus eBike-Akkupack, nur zu Vergleichszwecken mit dabei

 

 

 

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.

 

 

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

 

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

 

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: 

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Nun zu den Ergebnissen.

Ganz am Schluss gibt es alle Werte und Testergebnisse in Tabellenform zum Downloaden,

aber ich möchte hier zu jedem Punkt noch die Highlights aufzeigen.

 

1. Kapazität

Das wichtigste gleich zu Anfangs:  leider werden die versprochenen 509.600 mAh "knapp" verfehlt.

Die realistische, ermittelte Gesamtkapazität aller 62 Zellen zusammen beträgt

74.469 mAh

 

 (die Zellen von Samsung und Panasonic fließen nicht in die Berechnung der Gesamtwerte mit ein)

 

Das Leistungsfeld der Testkandidaten reicht dabei von 2.200mAh (EPGY / Yiquan) bis 15.000mAh Werksangaben. Wobei die Dolidada mit den höchsten Angaben tatsächlich dann auch die niedrigste gemessene Kapazität des gesamten Testfeldes aufweisen mit nur 418mAh.

Der höchste gemessene Wert liegt bei 3.161mAh und kommt von den EPGY mit angegebenen 3.400mAh.

 

 

 

Im Schnitt über 62 Zellen gesehen liegt die gemessene Kapazität bei 14,6% von dem, was die Hersteller versprechen.

Besonderheiten hier: 

• die Dolidada 15.000mAh liegen bei reellen 3,3% dessen, was beworben wird - was einfach nur ein dreister Betrug ist
• bei den China-Billigstakkus belegen die roten unbrandet Zellen mit 2.800mAh Angabe und immerhin 45,5% Realkapazität den höchsten Wert
• bei den teureren Zellen von "EPGY" liegt das Modell mit 2.800mAh rated mit 102,3% gemessener Leistung sogar ein wenig über den Herstellerangaben

 

Zusammenschnitt aller Kapazitätstes-Ergebnisse

https://youtu.be/4vogse0QZuA

 

 

 

 

2. Innenwiderstand Ri

Bei der Innenwiderstandsmessung zeigt sich, dass die Chinazellen fast alle ähnlich hohe Werte von um 45 bis 55 mOhm haben. Dabei sind die Abweichungen innerhalb der jeweils vier Modelle weitestgehend gering.

Besonderheiten bei der Widerstandsmessung:

• bei den "eoaneoe" ist ein Ausreißer dabei mit 148 mOhm, was wohl als Indiz für eine mangelhafte Qualitätskontrolle und / oder Schwankungen in der Produktion gewertet werden kann
• die EPGY 2.800mAh haben mit 20 mOhm den niedrigsten Innenwiderstandswert und, was damit auch teilweise zusammen hängt, den höchsten maximalen Entladestrom

 

Bei den restlichen Kandidaten war die Spannweite des Innenwiderstands bei den jeweils vier Zellen eines Types sehr gering, was gegen die Verwendung von recycelten Markenzellen spricht und für eine Eigenherstellung mit etwa gleichbleibender Qualitätsstufe.

 

3. Gewicht

Es gexistieren Berichte, in denen China-Zellen mit Sand befüllt wurden, um das Gewicht zu erhöhen und so den geringen Materialeinsatz zu verschleiern.

Bei den hier getesteten Modellen scheint das offensichtlich nicht der Fall zu sein, denn alle Zellen liegen deutlich unter den ca. 44 - 47g von Markenzellen.

Hier die Panasonic NCR18650PF

 

Spitzenreiter im Leichtgewicht sind die schwarzen Ultrafire mit nur 23,2g

 

etwa die Hälfte der getesteten Zellen liegt um 35g

 

Interessant ist auch, dass bei allen Testkandidaten die Spannweite beim Gewicht sehr gering ist, was auch wieder für eine etwa gleichbleibende Produktionsqualität spricht.

Ausnahme:  die eoaneoe, die schon bei Innenwiderstand einen Ausreißer hatten

 

 

4. Temperaturentwicklung

Gemessen wurde die Temperatur mittels Infrarot-Thermometer der einzelnen Zellen während des Ladens (1A Ladestrom) sowie während des Entladevorgangs (0,5A), jeweils 30 Minuten nach Beginn.

Es gab keine echten Auffälligkeiten im Sinne von "Heatern", also extreme Hitzeentwicklung. Eher das Gegenteil war der Fall, alle Zellen blieben sehr kühl.

Mit 42°C wurden die GTL mit 12.000mAh am heißesten, die Dolidada 15.000 blieben mit 29°C am kühlsten.

 

 

5. Preis

Da bei einigen Akkus der Preis nur inklusive Porto angegeben wurde, bei anderen die Versandkosten separat berechnet wurden habe ich alle Preise umgerechnet in € pro Zelle inkl. Versand.

Zudem noch eine Umrechnung in € pro real gemessenen 1.000mAh. Diese Angabe halte ich für ziemlich wichtig, denn sie zeigt auch, ob die Billig-Chinaakkus trotz ihrer geringen Kapazität nun ein Schnäppchen sind oder nicht.

• am teuersten pro 1.000mAh sind die Ultrafire SJ mit 4,64€
• obwohl die Dolidada mit 1,56€ /Stückpreis den zweitgünstigsten Einzelzellenpreis haben sind sie dank ihrer super-niedrigen Real-Kapazität schlussendlich doch die zweit-teuerste Zelle nach Preis / 1.000mAh
• den teuersten Einzelpreis haben die EPGY 3.400mAh mit 2,93€
• den günstigsten Preis nach € / mAh haben die EPGY 2.200mAh mit 0,83€ / 1.000mAh

 

 

6. Tabelle mit allen Messwerten

Hier möchte ich noch alle gemessenen Werte in Tabellenform als Pdf zur Verfügung stellen

 

{phocadownload view=file|id=5|target=b}

 

 

 

 

Dieser Test ist bestimmt nicht zu 100% exakt und wissenschaftlich fundiert, auch die Messgeräte sind keine Labor-Profigeräte,

aber ich mache das auch nur zum Spaß und um mal Anhaltswerte zu erhalten.

 

Ich hatte mit diesem Test zwei Intensionen:

1. gibt es brauchbare Billig-China-Akkus?
2. Teilen der Erkenntnisse mit anderen

 

Die Frage nach brauchbaren Chinaakkus lässt sich nicht ganz einfach mit Ja oder nein beantworten.

Es kommt darauf an, für welchen Zweck man Akkus benötigt, mit welchem Budget und was jeder selbst als gut bewertet.

 

 

 

Pro:

• mit wenigen Ausnahmen scheint die Qualität der Zellen gleichbleibend zu sein, so gibt es nur geringe Schwankungen bei Gewicht, Innenwiderstand, Temperaturentwicklung und realer Kapazität
• die Temperaturentwicklung ist ungefährlich niedrig, auch weil die Stromabgabe sehr begrenzt ist
• günstiger Stückpreis von zum Teil 1,54€ / Zelle inkl. Versand
• reale Kapazitätswerte um 1.200mAh wie bei einigen der Chinazellen sind für Kleinanwendungen wie Wildtierkamera, einfache Taschenlampen, Akku-Ventilator, Smartphone-Powerwall etc. durchaus in Ordnung
• die Zellen von EPGY weisen alle in etwa die Kapazitäten auf, die auch angegeben sind. Dreivon sechs liegen sogar darüber, drei knapp darunter.

 

Contra:

• es kann nicht garantiert werden, dass dieselben Akkuzellen, die in einem Jahr produziert werden, noch immer dieselben Werte aufweisen wie hier getestet
• der niedrige Entladestrom aller Billig-Zellen (außer den EPGY) schränkt die Benutzungsmöglichkeiten der Zellen stark ein
• umgerechnet auf € / mAh ist der Preis der Billigzellen sehr hoch und teilweise teurer, als bei Markenzellen
• reale Kapazitätswerte von um 500mAh wie bei den richtig schlechten Chinazellen sind völlig unbrauchbar und jede noch so ausgelutschte Laptop-Zelle hat noch mehr Rest-Kapazität.
• Langzeithaltbarkeit, Verfügbarkeit und gleichbleibende Qualität ungewiss

 

Zusammengefasst mein Fazit:

Die Billig-Chinazellen mit unter 1.000mAh sind faktisch teurer Sondermüll und niemand sollte so etwas kaufen und unterstützen.

 

Für den Rest gilt:

Wenn man sich bewusst ist, dass man im besten Fall um 1.200mAh erhält und

wenn man Akkus nur für bestimmte Mini-Anwendungen wie Wildtierkamera etc. benötigt und

wenn man im Preisvergleich € / mAh keine besseren Markenakkus findet

dann können Billig-China-Akkus von Ultrafire, GPL und Co. vielleicht eine Option sein.

 

Allerdings bekommt man für nur ein wenig mehr Geld schon ein deutliches Plus an Leistung, s. EPGY Zellen. Wobei hier auch noch zu klären wäre, ob deren Qualität auch gleichbleibend ist und ob sie kontinuierlich hergestellt werden, denn zum Zeitpunkt des Testendes waren bereits alle Modelle als "nicht verfügbar" angezeigt.

Und wenn wir uns im Bereich um 3€ / Zelle bewegen, gibt es auch Alternativen von bekannten Marken wie Sony, LG Chem, Sanyo, Samsung oder Panasonic und anderen. Anders als bei den Billig-Zellen kann man sich hier auf die Angaben was Kapazität, Entladestrom und auch was Sicherheitseinrichtungen angeht verlassen. Oftmals sind die Werte der Zellen sogar eher etwas besser, als vom Hersteller angegeben.

 

Ich für meinen Teil kann jedenfalls keine Empfehlung zu einem der hier vorgestellten Zellen aussprechen.

 

 

Gebraucht geht auch s. auch im Artikel -> Leitfaden Akkus & PV von A-Z - 23 Akkus Beschaffung - wie und wo?

 

 

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