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Lithium-Ionen-Akkus des Typs 18650 sind äußerst nützlich für die Stromversorgung aller Arten von Elektronikprojekten. Allerdings kann es schwierig sein, diese Batterien richtig anzuschließen, vor allem, wenn man das Löten vermeiden möchte.

In diesem Beitrag zeige ich Ihnen verschiedene Methoden zur Herstellung von Verbindungen 18650 Akku Zellen, ohne dass Löten erforderlich ist.

Warum sollten 18650er-Batterien nicht gelötet werden?

Bevor wir ins Detail gehen, fragen Sie sich vielleicht, warum Sie das Löten von 18650er-Batterieanschlüssen überhaupt vermeiden sollten. Immerhin ist das Löten eine gängige Methode, um elektrische Verbindungen herzustellen.

Es gibt ein paar Gründe, warum das Löten von Lithium-Ionen-Zellen nicht ideal ist:

• Die Hitze kann die internen Komponenten der Batterien beschädigen, wenn Sie nicht äußerst vorsichtig sind. Dies kann die Lebensdauer der Batterien verkürzen oder sie sogar instabil machen.
• Lötverbindungen können im Laufe der Zeit aufgrund von Vibrationen oder mechanischer Belastung versagen. Dieser Ausfallmodus wird durch hohe Entladeströme beschleunigt.
• Es erfordert Übung, Batteriepole schnell und ohne Überhitzung der Zelle zu löten. Anfänger beschädigen beim Lernen oft Zellen.
• In vielen Ländern erfordern Geräte mit verlöteten Lithium-Ionen-Akkus teure UL-Sicherheitszertifizierungen. Der Verzicht auf Lötzinn vereinfacht den Zertifizierungsprozess.

Es ist zwar durchaus möglich, 18650er-Batterien sicher zu löten, wenn man wirklich weiß, was man tut, aber es ist einfacher, wenn man ganz auf Lötzinn verzichtet.

Glücklicherweise gibt es mehrere gute Alternativen für den elektrischen Anschluss dieser Batterien.

Anschließen von 18650-Batterien ohne Lötzinn

Methode 1: Verwendung eines 18650er Batteriehalters

Die einfachste lötfreie Methode ist die Verwendung eines handelsüblichen 18650-Batteriehalters.

Diese Kunststoffhalter halten einzelne 18650-Zellen sicher fest und bieten gleichzeitig elektrische Kontakte zu den Anschlüssen. Mehrere Halter können kombiniert werden, um Akkupacks mit unterschiedlichen Spannungen und Kapazitäten zu erstellen.

Hier sind einige der Vorteile der Verwendung von Batteriehaltern:

• Superschnell und einfach zu montieren - kein Werkzeug erforderlich
• Sicherer als DIY-Methoden für unerfahrene Anwender
• Leichtes Ersetzen abgestorbener Zellen auf dem Weg
• Schutz der Zellen vor Vibrations- und Stoßbelastungen
• Weithin verfügbare Komponenten zu niedrigen Kosten

Allerdings haben 18650-Halterungen einige Einschränkungen:

• Kontakte sind nur für relativ niedrige Entladeströme geeignet (d.h. max. 10+ Ampere)
• Großer Formfaktor - ein 12-Zellen-Pack wird ziemlich sperrig sein

Solange Ihr Projekt nur geringe Ströme verbraucht, sind diese einfachen Kunststoffhalter eine großartige Option für Lithium-Batteriepacks, die nicht gelötet werden müssen.

Ich habe diesen Ansatz verwendet, um eine kleine 12V-Lithium-Powerbank zu bauen. Funktionierte wie ein Zauber!

Methode 2: Nickelbänder und Punktschweißung

Für Akkupacks mit mittlerer bis hoher Stromstärke bieten Nickelbänder oft die beste Leistung und Zuverlässigkeit.

Anstatt zu löten, werden einzelne Nickelbänder punktgeschweißt, um die Zellen in Reihe und parallel zu verbinden. Dadurch entsteht eine starre mechanische Verbindung und gleichzeitig eine elektrische Verbindung mit geringem Widerstand.

Die Herstellung von Akkupacks aus rohen 18650-Zellen unter Verwendung von Nickelbändern liefert:

• Maximale elektrische und mechanische Integrität
• Hohe Spitzenentladungsfähigkeit
• Kompakter Formfaktor (für eine bestimmte Energiekapazität)
• Flexible Konfigurationen und Zellenzahlen

Leider sind DIY-Punktschweißlösungen nach wie vor teuer, kompliziert und für unerfahrene Anwender potenziell gefährlich. Mit anderen Worten, nicht gerade einfache lötfreie Optionen.

Methode 3: PCB-Punktschweißer-Adapterplatinen

In letzter Zeit haben einige kleine Unternehmen Adapterplatinen entwickelt, mit denen Heimwerker Lithiumzellen punktschweißen können, ohne ein Punktschweißgerät bauen zu müssen.

Diese Adapterplatinen haben vorverzinnte, schwere Kupferpads, die genau auf die Abmessungen der 18650er-Zellen abgestimmt sind.

Um eine Batterie zusammenzubauen, müssen Sie:

1. Ordnen Sie schichtweise Reihen von blanken Lithiumzellen auf dem Leiterplatte
2. Verwenden Sie einen herkömmlichen PCB-Handlötkolben, um Nickelstreifen auf die Kupferpads zu "schweißen".
3. Lötstreifen zwischen abwechselnden Reihen, um Zellen in Reihe und parallel zu verbinden

Im Grunde genommen verwandeln diese Adapterplatinen einen preiswerten 40-W-Lötkolben in ein leistungsfähiges Registerschweißgerät!

Die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber dem Punktschweißen alter Schule sind unter anderem:

• Weitaus geringere Ausrüstungskosten
• Einfach genug für nicht technisch versierte Bauherren
• Konsistente, zuverlässige elektrische Verbindungen
• Kein Batteriehalter = kompakter Formfaktor
• Viel schnellerer Montageprozess

Für kleine bis mittlere Produktionsmengen bietet die Verwendung von PCB-Batterieschweißadaptern alle Voraussetzungen für lötfreie 18650er-Akkus!

Immer noch ratlos, wie man 18650er ohne Lötzinn anschließt?

Wir hoffen, dass die obige Übersicht Ihnen einige Ideen für die sichere Verbindung von 18650 Lithium-Ionen-Zellen ohne Löt- oder Schweißgeräte gegeben hat.

Wie Sie gesehen haben, bieten sowohl handelsübliche Batteriehalter als auch neuere Leiterplatten-Punktschweißadapter praktikable lötfreie Methoden für 18650-Projekte.

Welcher Ansatz am besten geeignet ist, hängt hauptsächlich von Ihrem angestrebten Entladestrom, Ihrer Komplexitätstoleranz und Ihrem Gesamtbudget ab.

Wenn Sie noch nach Tipps suchen, wie man 18650er Packs ohne Löten zusammenbaut, helfe ich Ihnen gerne! Schreibt mir einfach einen Kommentar unten.

Lassen Sie mich wissen, ob diese Kurzanleitung geholfen hat, die lötfreien 18650-Anschlussoptionen zu erklären. Bis zum nächsten Mal, halten Sie machen awesome stuff!

Die Parallelschaltung von 18650er-Akkus kann die Kapazität erhöhen und höhere Entladungsraten ermöglichen. Es gibt jedoch einige wichtige Sicherheitsaspekte zu beachten. In diesem detaillierten Leitfaden, als professioneller 18650 Akku Packs Hersteller, werde ich Sie durch alles, was Sie über die Verdrahtung 18650 Batterien in parallel wissen müssen.

Überblick: Parallelschaltung von 18650ern

Die Parallelschaltung von 18650er-Akkus ist relativ einfach: Der Pluspol jedes Akkus wird an die Plus-Sammelschiene angeschlossen, während die Minuspole alle an die Minus-Sammelschiene angeschlossen werden. Auf diese Weise werden die Kapazitäten und Entladungsraten der einzelnen Batterien kombiniert, während die gleiche Spannung beibehalten wird.

Werden beispielsweise zwei 18650er-Batterien mit 3.400 mAh parallel geschaltet, entsteht eine 6.800-mAh-Batterie mit immer noch 3,7 Volt. Auch die Stromkapazitäten kombinieren sich - aus zwei 10A-Batterien wird eine 20A-Batterie in Parallelschaltung.

Während parallele 18650-Verbindungen höhere Kapazitäten und Entladungsraten ermöglichen, sollte die Sicherheit an erster Stelle stehen. Ungleiche Batterien, fehlerhafte Verkabelung oder das Fehlen geeigneter Schutzschaltungen können zu katastrophalen Batterieausfällen führen.

Im weiteren Verlauf dieses Leitfadens werden wir spezifische Best Practices für die Verdrahtung, den Zellenabgleich und die Schutzmechanismen beim Zusammenbau von parallelen 18650er-Packs behandeln.

Aber zuerst wollen wir uns ansehen, warum man überhaupt 18650er Zellen parallel schalten sollte.

Die wichtigsten Vorteile der Parallelschaltung von 18650-Akkus

Es gibt einige wichtige Gründe, warum Sie mehrere 18650-Zellen parallel schalten sollten:

1. Erhöhung der Gesamtkapazität

Bei der Parallelschaltung von 18650er-Akkus werden ihre individuellen Kapazitäten kombiniert. Zwei 18650er mit je 3.400mAh werden zu einem 6.800mAh-Akku, wenn sie parallel geschaltet werden.

Durch diese Kapazitätserhöhung kann der Akku Geräte zwischen den Ladevorgängen länger mit Strom versorgen. Die Parallelschaltung von Zellen ist bei Power Banks und anderen Anwendungen, die eine längere Laufzeit erfordern, üblich.

2. Höhere Entladungsraten zulassen

Bei 18650er-Zellen wird auch eine maximale Dauerentladung angegeben, d. h. der maximale Strom, der sicher aus der Zelle entnommen werden kann.

Der beliebte Akku Samsung 30Q 18650 beispielsweise hat eine maximale Entladungsrate von 15 A. Für Hochstromgeräte sind 15 Ampere möglicherweise nicht ausreichend.

Glücklicherweise werden bei der Parallelschaltung auch die Dauerentladungswerte kombiniert. Zwei parallel geschaltete 15A Samsung 30Qs können sicher 30A liefern.

Schritt-für-Schritt-Anleitung: Parallelschaltung von 18650er-Batterien

Das Parallelschalten von 18650er-Zellen zu DIY-Akkupacks bietet Flexibilität, birgt aber auch Risiken, wenn es nicht richtig gemacht wird.

Gehen wir die wichtigsten Schritte durch, um parallele 18650-Akkus sicher zu montieren:

1. Wählen Sie eine geeignete Batteriehalterung

Ein geeigneter Batteriehalter gewährleistet sichere elektrische Verbindungen und bietet Schutz für die Zellen. Gängige Optionen sind 3D-gedruckte Halter oder lasergeschnittene Sperrholzhalter.

Ich empfehle Halter mit integrierter Spannungsüberwachung, damit Sie jede parallele Zellengruppe im Auge behalten können. Steckplätze für Sicherungen sind aus Sicherheitsgründen ebenfalls sehr zu empfehlen.

2. Zellen in parallelen Gruppen zuordnen

Bei parallel geschalteten Zellen besteht die Gefahr einer Umkehrung der Zellen und einer Beschädigung durch unkontrollierte Stromflüsse zwischen den Zellen.

Bilden Sie vor der Parallelverdrahtung abgestimmte "Zellengruppen" - gruppieren Sie Zellen mit gleicher Spannung, Kapazität, Innenwiderstand und Alter. Halten Sie die Spannungsdifferenz zwischen den Zellen unter 50 mV, um optimale Sicherheit zu gewährleisten.

Verwenden Sie ein Multimeter, um jede Zelle oder Gruppe vor dem Anschluss sorgfältig zu prüfen.

3. Schutz als Fail-Safes einbeziehen

Bei Li-Ionen-Batterien sind Schutzschaltungen unbedingt erforderlich, um Probleme wie Überentladung, Kurzschlüsse oder Spannungsspitzen zu vermeiden.

Jede parallele Zellengruppe sollte ihre eigene Schutzschaltung für Abschaltspannungen, Überstrom usw. haben. Hochwertige BMS-Platinen bieten den erforderlichen Überladungs- und Entladungsschutz.

Sicherungen oder flinke Unterbrecher in jeder Parallelgruppe sind eine weitere Sicherheitsmaßnahme, falls eine Zelle ausfällt oder kurzgeschlossen wird. Bemessen Sie Ihre Sicherungen etwas über der gewünschten maximalen Entladungsrate.

4. Sichere Verbindungen gewährleisten

In Anbetracht der Risiken, die mit dem Ausfall von Lithiumbatterien verbunden sind, müssen alle Verbindungen mechanisch stabil und elektrisch leitfähig sein.

Für die Parallelschaltung von Gruppen eignen sich dicke Nickelbänder, die flexibel sind und dennoch hohe Entladungsraten ermöglichen. Redundante Stromschienen sind ebenfalls hilfreich.

Überprüfen Sie die Verkabelung, bevor Sie alles einschalten. Lose Litzen oder schwache Verbindungen können zu heißen Stellen führen, die sich entzünden können.

5. Sicherheitsvorkehrungen bei der Verwendung treffen

Überwachen Sie bei einem zusammengebauten Parallelpack weiterhin die Zellenspannungen und -temperaturen, insbesondere beim Laden. Wenn Sie mehrere parallele Gruppen laden, verwenden Sie einen Balancer, um eine Überladung zu vermeiden.

Vermeiden Sie nach Möglichkeit eine vollständige Entladung der Zellen, um die Lebensdauer der Zyklen zu maximieren. Lagern Sie die Akkus bei einem Ladezustand von etwa 40%, wenn Sie sie nicht benutzen, um eine möglichst lange Lebensdauer zu erreichen.

Wenn Sie diese bewährten Verfahren für die Zellenauswahl, die Schutzmechanismen und die elektrisch sichere Konstruktion befolgen, können Sie sichere Parallelpacks für Ihre Projekte bauen. Vernachlässigen Sie aber niemals die Sicherheit der Batterien - treffen Sie Vorsichtsmaßnahmen bei der Montage, dem Laden, der Lagerung und dem Betrieb.

FAQs zum Parallelschalten von 18650er Akkus

Lassen Sie uns einige häufige Fragen rund um den Zusammenbau von DIY 18650 Parallelpacks besprechen:

Wie viele 18650-Akkus können parallel geschaltet werden?

Es gibt keine strenge Grenze, aber nach 4-6 parallelen Gruppen wird die Verwaltung so vieler Schutzschaltungen unhandlich. Bei Dutzenden von parallel geschalteten Gruppen wäre ein kostspieliges Spezial-BMS erforderlich.

Beginnen Sie mit einem 2S- oder 3S-Pack mit 2-3 parallelen Gruppen. Diese einfachere 6-12-Zellen-Anordnung bietet Flexibilität für viele Anwendungen und ist gleichzeitig relativ einfach und sicher zu konstruieren.

Kann man 18650-Akkus parallel verkabelt aufladen?

Ja, es ist völlig in Ordnung, parallele 18650er Gruppen zu laden. Achten Sie nur darauf, dass jede Parallelgruppe über eine eigene Schutzschaltung verfügt, um Fehlanpassungen der Zellen während des Ladevorgangs zu vermeiden. Ziehen Sie auch einen aktiven Balancer in Betracht.

Und wie immer sollten Sie ein hochwertiges CC/CV-Lithium-Ionen-Ladegerät verwenden, um unsichere Ladespannungen zu vermeiden.

Was passiert, wenn 18650-Akkus mit unterschiedlichen Spannungen parallel geschaltet werden?

Wenn nicht zusammenpassende Zellen parallel geschaltet werden, versucht die Zelle mit der höheren Spannung, die Zelle mit der niedrigeren Spannung aufzuladen". Bei Lithium-Ionen-Batterien kann dies zu übermäßiger Hitze und Explosions- oder Brandgefahr führen, da die Ladesicherheitsmechanismen umgangen werden.

Stimmen Sie die Zellen vor dem Parallelschalten aus Sicherheitsgründen immer auf 50 mV genau ab. Verbinden Sie niemals Batterien mit wesentlich unterschiedlichen Spannungen.

Schlussfolgerung

Die Parallelschaltung von 18650er-Batterien ermöglicht die Kombination von Entladeraten und Batteriekapazitäten. Mit einigen grundlegenden Vorsichtsmaßnahmen wie Zellenanpassung, Schutzschaltungen und robusten Anschlüssen können parallele Akkus Projekte sicher versorgen.

Vernachlässigen Sie jedoch niemals die Sicherheit bei Lithiumzellen mit hoher Energie - treffen Sie Maßnahmen, um Kurzschlüsse, Überentladungen, Überstromszenarien und andere gefährliche Situationen zu vermeiden.

Ich hoffe, dieser Leitfaden hat Ihnen eine solide Grundlage für die richtige Parallelschaltung von 18650er-Zellen geliefert. Lassen Sie mich in den Kommentaren wissen, wenn Sie weitere Fragen haben!

Die Kenntnis der tatsächlichen Kapazität Ihrer 18650-Lithium-Ionen-Batterien ist entscheidend. Schließlich hängt die Leistung und Laufzeit Ihres Geräts davon ab.

In diesem praktischen Leitfaden, als professioneller 18650 Akku Hersteller, führe ich Sie durch die genauesten Methoden zum Testen der 18650-Kapazität. Von der Verwendung von Kapazitätstestern bis hin zu Lasttests mit einem Multimeter haben Sie einige solide Optionen zur Messung der Kapazität.

Warum die Überprüfung der Kapazität wichtig ist

Die meisten 18650-Zellen haben die Nennkapazität auf dem Gehäuse aufgedruckt (wie 3000mAh). Es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass die Batterie tatsächlich so viel Ladung aufnehmen kann.

Mit zunehmendem Alter der Batterien bauen sich die Chemikalien im Inneren langsam ab. Und die maximale Kapazität sinkt nach und nach.

Tatsächlich hat eine Studie gezeigt, dass Lithium-Ionen-Batterien nach 1000 Lade-/Entladezyklen etwa 20 % ihrer Kapazität verlieren. Und die Kapazität nimmt danach weiterhin stetig ab.

Selbst wenn dein 18650 als 3000mAh markiert ist, könnte seine tatsächliche Kapazität inzwischen deutlich geringer sein.

Und wenn die Kapazität deutlich niedriger ist als erwartet, kann das deine Projekte und Geräte ernsthaft beeinträchtigen.

Zum Beispiel, nehmen wir an, du baust eine Batterie für ein elektrisches Skateboard aus einer Charge von 18650er Zellen. Die Batterien sind mit 3000mAh bewertet.

Aber nach Tests liefern mehrere nur 2000mAh.

Nun, diese Zellen mit geringerer Kapazität werden zuerst ausfallen. Und sobald die schwächste Zelle stirbt, schaltet dein gesamtes Batterypack ab.

Nicht schön, wenn du gerade einen Hügel hinunterrast!

Kapazitätsmessung ermöglicht es dir, schwächere Zellen herauszufiltern. So gruppierst du sie nicht versehentlich mit besser funktionierenden Batterien.

So überprüfen Sie die Kapazität einer 18650-Batterie

Methode 1: Verwendung eines 18650-Kapazitätstesters

Der einfachste Weg, die Kapazität von 18650 zu messen, ist mit einem speziellen Batterietester. Diese praktischen Geräte automatisieren den gesamten Prozess des Entladens deiner Zelle von voll bis leer und zeichnen die Kapazität auf.

Die Messwerte sind ebenfalls äußerst genau. Die meisten Tester entladen und analysieren Zellen wiederholt, um eine Genauigkeit von bis zu 99,9 % zu erreichen.

Persönlicher Favorit: Der FOXESS FJ-3000 Tester prüft nahezu jede zylindrische Lithiumbatterie mit Laborqualität.

Obwohl er etwas teuer ist, rechnet er sich ziemlich schnell, wenn du viele Li-Ion-Batterien wiederverwendest. Kein Zeitverlust mehr bei manuellen Kapazitätsberechnungen!

Wie Batterietester funktionieren

18650-Kapazitätstester verwenden einen festen Lastkreis, um deine Batterie sicher von Maximal- bis Minimalspannung zu entladen.

Während die Batterie entlädt, verfolgt das Gerät, wie sich deine Spannung im Laufe der Zeit verändert. Mit einigen Berechnungen ermittelt es die Gesamtkapazität anhand der Entladungskurve.

Die meisten Tester verfügen ebenfalls über integrierte Schutzfunktionen.

Zum Beispiel stoppen sie automatisch die Entladung, wenn die Zellenspannung gefährlich niedrig wird. Das verhindert Schäden an Lithiumbatterien, die auftreten können, wenn sie vollständig entladen sind.

Methode 2: Verwendung eines Multimeters

Hast du keinen speziellen Batterietester zur Hand? Kein Problem.

Sie können die Kapazität von 18650-Zellen auch mit einem einfachen Multimeter und einigen zusätzlichen Geräten bestimmen.

Hier ist, was Sie brauchen:

Zubehör

• Multimeter
• Leistungswiderstand zwischen 1-5 Ohm (je nach benötigtem Stromverbrauch)
• Breadboard
• Stoppuhr
• 18650-Akkuhalter

Mit nur wenigen günstigen Teilen können Sie einen DIY-Akkukapazitätstester zusammenbauen!

Der Prozess funktioniert ähnlich wie ein speziell entwickelter Kapazitätstester:

1. Laden Sie Ihren 18650-Akku vollständig auf 4,2 Volt auf
2. Schließen Sie ihn mit dem Breadboard und dem Akkuhalter an einen Leistungswiderstand an
3. Notieren Sie die Startzeit auf Ihrer Stoppuhr
4. Während der Strom durch den Widerstand fließt, überwachen Sie regelmäßig die Batteriespannung
5. Wenn die Spannung 3,0 Volt erreicht, stoppen Sie die Uhr
6. Berechnen Sie die Kapazität basierend auf der Entladezeit, dem Stromverbrauch und der Spannungsänderung

Werfen wir einen genaueren Blick auf die Kapazitätsformel:

Kapazität (mAh) = Entladestrom (A) x Entladezeit (Stunden)

Sie steuern den Entladestrom anhand Ihrer Widerstandsauswahl. Ein kleinerer Widerstand bedeutet, dass mehr Strom fließt.

Und Ihre Stoppuhr verfolgt die Stunden (wirklich Minuten und Sekunden), die die Batterie benötigen, um von 4,2V auf 3,0V bei dieser Strombelastung zu fallen.

Setzen Sie diese Variablen in die Formel ein, und presto… Sie haben die tatsächliche Batteriekapazität!

Denken Sie nur daran, dass Sie die besten Ergebnisse beim Entladen bei etwa der Hälfte des Nennstroms (0,5C) erzielen. Für eine 3000 mAh Zelle stellen Sie den Widerstand so ein, dass 1500 mA (1,5 A) gezogen werden.

Diese DIY-Methode hat nicht die gesamte Präzision und die fortschrittlichen Funktionen eines automatischen Kapazitätstesters. Aber es ist eine schnelle, kostengünstige Möglichkeit, den Zustand von 18650-Zellen grob zu überprüfen.

Erweiterte Lektüre – Wie man den Innenwiderstand von Lithiumbatterien testet

Die Messung des Innenwiderstands ist eine weitere Möglichkeit, den Zustand von Lithiumzellen zu beurteilen. Mit der Zeit steigt der Widerstand, wenn die Batterien altern.

Sie können den Innenwiderstand (auch IR genannt) mit einem günstigen Messgerät wie dem XINPAITE X118 überprüfen. Stecken Sie einfach die Sonden an die Batterieklemmen und nehmen Sie eine Messung vor.

Beachten Sie, dass der IR je nach Ladestand leicht variieren kann. Testen Sie die Batterien daher nur bei vollem Ladezustand für konsistente, vergleichbare Messwerte.

Im Allgemeinen haben hochwertige Li-Ion 18650-Zellen einen sehr niedrigen Innenwiderstand… normalerweise deutlich unter 100 Milliohm, wenn sie frisch vom Ladegerät kommen.

Wenn Sie feststellen, dass die IR-Werte auf mehrere Hundert Milliohm steigen – oder wenn Sie große Unterschiede zwischen den Zellen sehen – ist das ein Warnsignal für alternde oder defekte Batterien.

Die Zusammenfassung

Die tatsächliche Kapazität von 18650 lässt sich mit der richtigen Ausrüstung in nur wenigen Minuten bestimmen. Für die genauesten und reproduzierbarsten Ergebnisse ist ein speziell entwickelter Batterietester am besten geeignet.

Aber in einer Notlage können Sie auch Ihren eigenen Kapazitätsprüfer mit einem Multimeter, einem Leistungswiderstand und einer einfachen Entladungsformel selbst bauen.

Auf jeden Fall hilft es, die tatsächliche Kapazität im Vergleich zur Nennkapazität im Blick zu behalten, um Lithiumzellen zuverlässig wiederzuverwenden und schlechte Exemplare zu erkennen.

Geben Sie sich also nicht mit Vermutungen zufrieden, wenn es um den Zustand von 18650 geht. Verwenden Sie die oben genannten praktischen Methoden und wissen Sie es genau!

Lithium-Ionen-18650-Batterien versorgen heute viele unserer Geräte, von Taschenlampen und Vapes bis hin zu Elektrowerkzeugen und sogar Elektrofahrzeugen. Ihre hohe Energiedichte macht sie zu einer Top-Wahl für tragbare Energiequellen, aber diese Batterien bringen auch Sicherheitsüberlegungen mit sich. Insbesondere führt die Unterscheidung zwischen geschützten und ungeschützten 18650s viele Nutzer dazu, zu fragen: Sind ungeschützte 18650-Batterien sicher?

Verstehen der Sicherheit von 18650-Batterien

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zunächst einige grundlegende Sicherheitsaspekte von Batterien klären. 18650 bezieht sich auf die Größe dieser zylindrischen Lithium-Ionen-Zellen – sie messen 18mm x 65mm. Der Unterschied zwischen 'geschützt' und 'ungeschützt' bezieht sich auf eine kleine Schaltung, die in einigen 18650s integriert ist.

Diese Schutzschaltung überwacht die Spannung und den Strom der Batterie und verhindert Probleme wie Überladung, Tiefentladung, Kurzschlüsse und Überhitzung. Geschützte 18650s schalten die Energie ab, wenn eine dieser Situationen auftritt, während ungeschützte Zellen diese Schutzmaßnahmen nicht haben.

In diesem Sinne sind ungeschützte Zellen grundsätzlich weniger sicher. Mit richtiger Handhabung und Ladung können sie jedoch immer noch ziemlich sicher verwendet werden. Hier einige Tipps:

• Verwenden Sie ein intelligentes Lithium-Ionen-Batterieladegerät, das Überladung verhindert
• Entladen Sie Zellen nicht unter 2,5-3V – das schadet und ist unsicher
• Lagern Sie Zellen sicher in Hüllen, fern von Metallgegenständen, um Kurzschlüsse zu vermeiden
• Verwenden Sie Geräte/Batteriefächer, die für ungeschützte Zellen geeignet sind
• Überwachen Sie die Temperatur der Zellen – verwenden Sie sie nicht, wenn die Batterien heiß werden
• Ersetzen Sie alte Batterien, die Schäden oder Aufblähungen zeigen

Wie immer sollten Sie die Spezifikationen Ihres Geräts überprüfen – einige sind ausdrücklich für die Verwendung mit ungeschützten Zellen ausgelegt. Im Zweifelsfall greifen Sie bei Sicherheit auf geschützte 18650er zurück, wenn Sicherheit Ihre oberste Priorität ist.

Vergleich der Sicherheit in der Praxis

Statistiken zu 18650 Akku Vorfällen sind schwer zu finden. Persönliche Berichte und Medienberichte zeigen jedoch, dass die überwiegende Mehrheit der Probleme auf minderwertige Zellen und Ladegeräte, gefälschte oder wiederverwendete Batterien oder unsachgemäße Handhabung/Nutzung zurückzuführen ist.

Wenn renommierte Marken-Zellen mit hochwertigen Ladegeräten kombiniert und richtig verwendet werden, sind Ausfälle und Sicherheitsprobleme äußerst selten. Für einen typischen Verbraucherfall betrachten wir Hochstrom-Dampfanwendungen:

• Schätzungen zufolge verwenden 5-10 Millionen verkaufte Dampfergeräte pro Jahr 18650-Batterien
• Die meisten Geräte benötigen Hochstrombatterien mit 20A+ – in der Regel ungeschützte Zellen
• Bei einer Ausfallrate von 8% (sehr hoch) würden wir jährlich mit 400.000-800.000 Batteriefehlern rechnen
• In Wirklichkeit sind gemeldete Ausfälle nur einige Hundert pro Jahr – überwiegend im Zusammenhang mit minderwertigen oder gefälschten Zellen

Während ungeschützte Zellen keine Sicherheitsvorkehrungen haben, erscheint das Risiko in der Praxis bei renommierten Zellen und richtigen Vorsichtsmaßnahmen äußerst gering. Das gesagt, ist Sicherheit sehr persönlich – einige bevorzugen geschützte Zellen für zusätzliche Sicherheit.

Risiko minimieren mit ungeschützten 18650er

Um ungeschützte 18650-Zellen sicher zu verwenden:

• Kaufen Sie Zellen von renommierten Marken – Sony, Samsung, LG, Panasonic und Sanyo verkaufen Qualitätszellen, die für verschiedene Anwendungen optimiert sind. Vermeiden Sie No-Name-Zellen.
• Überprüfen Sie den Zustand sorgfältig – suchen Sie nach Schäden, Beulen, Lecks, Wickelproblemen. Verwenden Sie keine beschädigten Zellen.
• Verwenden Sie geeignete Ladegeräte und Geräte – stellen Sie die Kompatibilität mit ungeschützten Zellen sicher, hochwertige Ladegeräte verhindern Überladung.
• Richtig handhaben und lagern – Schutzgehäuse verwenden, Kurzschlüsse verhindern, Temperatur überwachen.
• Lernen Sie sichere Zellenspannungsbereiche – Entladen Sie nicht unter 2,5-3V, laden Sie bis maximal 4,2V, Lagerung bei 3,6-3,9V.
• Überprüfen Sie regelmäßig die Kapazität – Ersetzen Sie Zellen, die nach dem Laden eine stark verringerte Laufzeit/Kapazität aufweisen. Anschwellungen, Schäden oder Überhitzung während der Nutzung deuten darauf hin, dass es Zeit ist, die Zelle zu ersetzen.

Die Einhaltung dieser bewährten Praktiken minimiert alle Risiken im Zusammenhang mit der Verwendung ungeschützter Lithium-Ionen-18650-Akkus. Seien Sie stets vorsichtig, aber Sie können sicher die Energie nutzen, die diese Zellen so beliebt macht.

Fazit: Sicherheit zur Priorität machen

Unsachgemäßer Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus kann katastrophale Ausfälle verursachen. Ob Sie sich für geschützte oder ungeschützte 18650-Zellen entscheiden, machen Sie die Sicherheit zur obersten Priorität:

• Zellen inspizieren und richtig warten
• Verwenden Sie hochwertige Ladegeräte und Geräte
• Zellen vorsichtig handhaben, lagern und entsorgen
• Warnzeichen wie Hitze, Anschwellen, Schäden kennen
• Sichere Spannungsbereiche für Laden/Entladen lernen
• Zellengesundheit überwachen und alternde Batterien austauschen

Lithium-Ionen-Akkus erfordern besondere Pflege – aber ein bisschen Aufmerksamkeit wirkt Wunder. Indem Sie Sicherheit bei ungeschützten Zellen zur Priorität machen, können Verbraucher ihre Lieblingsgeräte sicher betreiben. Unachtsamkeit führt zu Problemen, aber informierter Gebrauch ermöglicht es uns, diese Batterien jahrelang mit optimaler Leistung zu nutzen.

Sind ungeschützte 18650-Akkus sicher? Bei verantwortungsvollem Gebrauch und Umgang stellen ungeschützte Zellen für die meisten Nutzer ein sehr geringes Risiko dar. Befolgen Sie grundlegende Sicherheitspraktiken, wählen Sie renommierte Marken und stellen Sie sicher, dass Ihr Gerät ungeschützte Zellen benötigt – dann profitieren Sie von den Vorteilen in Bezug auf Wert und Leistung, die 18650-Lithium-Ionen so allgegenwärtig machen.

Lithium-Ionen-18650-Akkus sind unglaublich vielseitig. Man findet diese zylindrischen Zellen in allem, von Laptops bis hin zu Elektrowerkzeugen. Aber wenn es darum geht, einen kundenspezifischen Akkupack zusammenzustellen, kommt eine häufige Frage auf:

Kann man 18650-Akkus mischen?

Die kurze Antwort ist ja, man kann verschiedene 18650-Akkus kombinieren. Es gibt jedoch einige wichtige Faktoren zu beachten. In diesem umfassenden Leitfaden werde ich als professioneller 18650 Akku Hersteller alles behandeln, was Sie über das sichere und effektive Mischen und Kombinieren von 18650-Zellen wissen müssen.

Überblick: Mischen von 18650-Akkus

Zunächst einmal wollen wir uns die wichtigsten Punkte ansehen, die wir behandeln werden:

• Die Risiken der Fehlanpassung von 18650-Zellen
• Bewährte Verfahren für die Kombination verschiedener 18650-Akkus
• Wie man Kapazitäten, Chemien und Formfaktoren mischt
• Grundlagen der 18650-Akkusicherheit
• Häufig gestellte Fragen (FAQs)

Wenn Sie Ihren eigenen Akkupack bauen, möchten Sie wahrscheinlich vermeiden, alle neuen 18650-Zellen zu kaufen. Wenn Sie also lernen, wie Sie vorhandene Akkus sicher kombinieren können, können Sie Zeit und Geld sparen.

Gefahren der Fehlanpassung von 18650-Akkus

Obwohl es möglich ist, eine Mischung aus 18650ern zusammenzustellen, lautet die erste Regel „keinen Schaden anrichten“ – Sie wollen vermeiden, Ihre Geräte oder Akkus zu beschädigen.

Hier sind einige der häufigsten Risiken bei der Fehlanpassung von Zellen:

• Überentladung: Wenn eine Parallelbatterie eine niedrigere Kapazität hat, kann sie zu tief entladen werden und beschädigt werden.
• Interner Kurzschluss: Variationen in Größe, Alter oder Chemie können zu internen Kurzschlüssen und potenzieller Detonation führen.
• Verminderte Leistung: Ein Ungleichgewicht bei Kapazitäten oder Widerstand verringert die Gesamtleistung und Laufzeit.
• Geringere Sicherheitsmargen: Ein engerer interner Widerstandsausgleich ist entscheidend für eine sichere Ladung/Entladung.

Während das Mischen von 18650-Zellen funktioniert, kann müssen Sie äußerst vorsichtig vorgehen…

Was uns zu:

Best Practices: Kombination von 18650-Batterien

Um eine sichere, individuelle 18650-Batteriepack zu bauen:

1. Verwenden Sie neue, identische Batterien

Idealerweise bauen Sie Ihren Pack mit brandneuen 18650-Zellen, die in folgenden Punkten identisch sind:

• Kapazitäten
• Chemie (Kathodenmaterialien)
• Maximale Dauerentladungsraten
• Formfaktor und Abmessungen

Wenn alles so genau wie möglich übereinstimmt, bietet dies die höchsten Sicherheitsmargen und die besten potenziellen Leistungen.

2. Kapazitäten abgleichen

Wenn gezwungen, Kapazitäten zu mischen:

• Gleiche Kapazitäten gruppieren
• Nie mehr als ~20% Kapazitätsunterschied in Parallelschaltung mischen

Andernfalls neigen die Zellen mit geringerer Kapazität dazu, während des Gebrauchs zu Überentladung.

3. Verwendung einer Schutzschaltung

Eine spezielle Batterieschutzschaltung, kombiniert mit der Überwachung einzelner Zellen, hilft, das Betrieb außerhalb sicherer Grenzen zu verhindern.

Gut implementierter Schutz hilft, kleinere Abweichungen zwischen 18650-Zellen auszugleichen.

Mischen von 18650-Batteriekapazitäten

Eines der häufigsten Szenarien beim Mischen ist die Kombination von 18650-Zellen mit unterschiedlichen Nennkapazitäten (gemessen in mAh).

Zum Beispiel, wenn man eine 4P-Packung aus folgenden Zellen bauen möchte:

• 2x 18650 2200 mAh
• 2x 18650 2600 mAh

Ist das in Ordnung?

Im Allgemeinen—ja.

Sie können unterschiedliche Kapazitäten in Parallelschaltungen kombinieren. Behalten Sie nur zwei Richtlinien im Hinterkopf:

1. Überschreiten Sie nicht einen ~20% Kapazitätsunterschied zwischen der größten und kleinsten Batterie. Mehr Divergenz birgt das Risiko eines vorzeitigen Ausfalls der niedrig bewerteten Zellen.
2. Versuchen Sie, für jede Kapazitätsbewertung die gleiche Anzahl an Zellen zu verwenden. Dies gleicht die Gesamtabgabe in Parallelschaltungen aus.

Kombination von 18650-Batteriechemien

Eine weitere Frage, die aufkommt, ist die Kombination verschiedener Kathodenchemien—die Materialien, die die positive Elektrode in einer 18650-Zelle bilden.

Die häufigsten Lithium-Ionen-Kathodenchemien umfassen:

• Lithium-Kobalt-Oxid (LiCoO2)
• Lithium-Mangan-Oxid (LiMn2O4)
• Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (LiNiMnCoO2 oder NMC)
• Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)

Im Allgemeinen, empfehle ich nicht, Kathodenchemien zu mischen.

Das Problem ist, dass verschiedene Materialien unterschiedliche sichere Betriebsbereiche hinsichtlich:

• Überladungsschwellen
• Mindest-/Höchstbetriebs spannungen
• Hitzebeschränkungen

haben, was es schwierig macht, einen „One-Size-Fits-All“-Lade- oder Schutzansatz zu finden.

Es gibt allerdings einige Ausnahmen…

Wann man 18650-Batteriechemien mischen sollte

Sie möchten Chemien in Fällen kombinieren, in denen:

• Sie einen erweiterten Temperaturbetrieb benötigen (Mischung von LiFePO4 mit anderen Chemien)
• Anpassung der Entladungsprofile (Verwendung von LiMn2O4 für Pulsleistungsabgabe)

Stellen Sie jedoch sicher, dass Ihre Batteriemanagement- und Schutzsysteme so ausgelegt sind, dass sie eventuelle Unstimmigkeiten handhaben können.

Für die meisten DIY-Batteriebauprojekte empfehle ich, bei einem einzigen Kathodenmaterial zu bleiben, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Mischung von 18650-Formfaktoren

Neben Unterschieden in Kapazität und Chemie können 18650-Zellen unterschiedliche Formfaktoren (Abmessungen) aufweisen.

Zum Beispiel können die Abmessungen von 18650 variieren von:

• 18,0 x 65,0 (daher die Zahlen „18650“)
• Bis zu 18,8 x 68,9 mm

Im Allgemeinen sind bei der Kombination von 18650-Zellen etwa 0,4 mm Durchmesser- oder Längenvariation akzeptabel.

Eine größere Abweichung riskiert Schäden an Batteriefächern/-gehäusen oder das Hinterlassen von Lücken, die Zellbewegungen ermöglichen.

Beide Ergebnisse können zu Rissen oder Kurzschlüssen führen – halten Sie die Formfaktoren also so nah wie möglich beieinander in einem gemischten Pack.

Sicherheitstipps für 18650-Batterien

Egal, welche Kombination von Zellen Sie verwenden –sicherheit sollte die oberste Priorität haben.

Hier sind einige bewährte Praktiken beim Umgang mit 18650-Batterien:

• Verwenden Sie Isolierband oder Silikonschläuche an allen Zellen
• Vorsichtig behandeln, um Quetsch- oder Durchstichschäden zu vermeiden
• Von potenziellen Kurzschlussstellen fernhalten
• Sicherungen und andere Schutzmechanismen verwenden
• In feuerfesten Behältern lagern/aufladen
• Regelmäßig auf Schäden und Aufblähungen überprüfen

Lithiumzellen enthalten erheblich chemische Energie—behandle sie mit Vorsicht!

FAQ: Mischen und Kombinieren von 18650-Batterien

Lassen Sie uns mit Antworten auf einige häufig gestellte Fragen abschließen:

Kann man neue und alte 18650-Batterien kombinieren?

Nein. Verwenden Sie immer Batterien desselben Typs und Alters. Alte oder beschädigte Zellen können sich unvorhersehbar verhalten.

Was ist mit dem Mischen von Marken?

Versuchen Sie, die gleiche Marke zu verwenden oder überprüfen Sie, ob mehrere Marken die gleichen Spezifikationen teilen.

Wie sollte ich gemischte 18650-Packs aufladen?

Vorsichtig! Verwenden Sie ein intelligentes Mehrzellen-Li-Ionen-Balanced-Ladegerät mit Zellüberwachung. Und niemals unbeaufsichtigt während des Ladevorgangs lassen.

Muss ich Selbstentladungsraten abstimmen?

Idealerweise—ja. Aber in einem Parallelepacks verursachen kleine Unterschiede keine größeren Probleme.

Wichtiges Fazit: Mischen von 18650-Batterien

Beim Zusammenstellen von Batteriepacks aus verschiedenen 18650 ist es möglich:

• Zellkapazitäten, Chemien, Formfaktoren genau abstimmen
• Schutzmechanismen und Qualitätsherstellung verwenden
• Alle Lithium-Ionen-Batterien mit äußerster Vorsicht behandeln

Das Befolgen bewährter Praktiken hilft sicherzustellen, dass Ihr benutzerdefinierter Batteriebau sicher, ausgeglichen bleibt und effizient für viele Zyklen arbeitet.

Haben Sie Batteriepacks aus gemischten 18650-Zellen gebaut? Ich würde gerne Ihre Tipps und Tricks in den Kommentaren hören!