18650-Akku: Was ist das und wie funktioniert sie?

18650-Akkus sind die bevorzugte Wahl für moderne tragbare elektronische Geräte, Elektrowerkzeuge und E-Bikes. Diese wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer aus, und einige Typen haben eine geringe Selbstentladung und eine hohe Ladekapazität. Dieser Artikel beschreibt ihre Funktionsweise, die verschiedenen Typen und häufige Probleme.

Was ist eine 18650-Akku?

Ein 18650-Akku ist eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie, die nach ihren physikalischen Abmessungen benannt ist: 18 mm im Durchmesser und 65 mm in der Länge. Diese Zylinderform ist ein Standardformat, das häufig in Laptops, Taschenlampen, elektronischen Zigaretten und sogar in Elektrofahrzeugen verwendet wird.

18650-Akkus können in verschiedene Typen unterteilt werden, die sich hauptsächlich durch ihre Kapazität, Entladerate und ob sie eine eingebaute Schutzschaltung haben oder nicht, unterscheiden. In der zweiten Hälfte des Artikels geht es um die Besonderheiten der 18650er Akkutypen.

Der durchschnittliche Preis für einen 18650-Akku kann stark variieren, abhängig von der Marke, der Kapazität, der Qualität und ob es sich um einen geschützten oder ungeschützten Akku handelt. Generell können die Preise für einzelne 18650-Akkus zwischen etwa 5 und 20 Euro liegen. Bei höherwertigen oder speziell für bestimmte Geräte hergestellten Akkus kann der Preis auch höher sein.

Vor- und Nachteile der 18650-Batterie

Bei der Auswahl eines 18650-Akkus für Ihre Anwendung sollten Sie die Vor- und Nachteile sorgfältig abwägen, um sicherzustellen, dass der Akku die Anforderungen Ihrer Anwendung erfüllt.

18650er-Batterien bieten in der Regel viele Vorteile, darunter eine hohe Energiedichte, eine lange Lebensdauer (300-500 Zyklen), eine hohe Leistungsabgabe und sind umweltfreundlicher.

Zu den Nachteilen von 18650er-Batterien gehören dagegen in der Regel höhere Anschaffungskosten und potenzielle Gefahren bei unsachgemäßer Verwendung, wie z. B. Feuer oder Explosion.

Funktionsweise einer 18650-Batterie

Eine typische 18650-Batterie besteht aus einer zylindrischen Zelle, die eine Anode, eine Kathode, einen Separator und einen Elektrolyten enthält.

Die Anode ist häufig aus Graphit gefertigt, während die Kathode aus einer Lithium-Metall-Oxid-Verbindung besteht, wie z.B. Lithium-Kobalt-Oxid, Lithium-Eisen-Phosphat oder Lithium-Mangan-Oxid.

Beim Laden der Batterie wird Strom von einem externen Ladegerät zugeführt. Die Lithiumionen bewegen sich von der Kathode zur Anode und werden im Graphit der Anode eingelagert. Dieser Prozess speichert Energie in der Batterie.

Beim Entladen, also wenn die Batterie ein Gerät mit Strom versorgt, bewegen sich die Lithiumionen zurück zur Kathode. Der Elektronenfluss, der durch das externe Schaltkreisgerät geht, erzeugt den elektrischen Strom, der das Gerät betreibt.

Weitere Lektüre zu den Grundlagen von Batterien:Wie funktionieren Batterien?

Für welche Geräte sind 18650er Akkus besonders geeignet?

1. Elektronische Geräte: Nutzer von Laptops, Kameras und tragbaren Elektronikgeräten profitieren von der langen Laufzeit und Zuverlässigkeit der 18650-Batterien.

2. Elektrowerkzeuge: 18650er-Batterien sind ideal für Werkzeuge wie Akkuschrauber, Sägen und andere tragbare Elektrowerkzeuge (Makita Akku), da sie die nötige Leistung für hochintensive, energieaufwendige Aufgaben liefern.

3. Notstromversorgung und UPS-Systeme: 18650-Batterien sind aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Kapazität eine gute Wahl für unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV) und Notstromversorgungen, die bei Stromausfällen kritische Systeme am Laufen halten.

4. Medizinische Geräte: In der Medizintechnik werden 18650-Akkus verwendet, um sicherzustellen, dass tragbare medizinische Geräte wie tragbare Monitore, Beatmungsgeräte und andere kritische Geräte zuverlässig funktionieren.

5. ELEKTRISCHE FAHRZEUGE: Besitzer von Elektrofahrrädern, Elektro-Skateboards und anderen kleinen Elektrofahrzeugen lieben 18650er-Batterien, weil sie hohe Energie liefern und relativ leicht sind, was sie perfekt für den mobilen Einsatz macht.

Durch die obigen Ausführungen glaube ich, dass Sie ein gewisses Verständnis für 18650er Batterien haben. Wenn Sie mehr Informationen über 18650 Batterie besuchen möchten, können Sie unsere Batterie-Shop besuchen.

Unser Batterieshop bietet nicht nur kompakte und leistungsfähige Batterien für Elektrowerkzeuge wie BOSCH und Makita. Wir bieten auch hochwertige Batterien für E-Bikes, Elektro-Skateboards und Hoverboards sowie viele andere Geräte.

Welche verschiedenen Typen von 18650-Batterien gibt es?

1. Lithium-Kobalt-Oxid (LiCoO2): Diese Batterien werden auch als "Energiebatterien" bezeichnet. Sie haben eine hohe Energiedichte und eine relativ große Kapazität, sind aber bei hohen Entladungsraten weniger stabil und eignen sich nicht für Anwendungen mit hoher Belastung. Außerdem haben sie eine kürzere Lebensdauer als andere Batterietypen.

2. Lithium-Mangan-Oxid (LiMn2O4): Diese Batterien, die auch als IMR-Batterien oder "Power Cells" bekannt sind, zeichnen sich durch eine hohe Entladerate, gute thermische Stabilität, geringen Innenwiderstand, geringe Selbstentladung und hohe Kapazität aus. Daher sind sie bei Anwendungen, die eine hohe Leistung erfordern, sehr beliebt.

3. Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4): Sie haben eine geringere Energiedichte als Lithium-Kobalt-Oxid-Batterien. Diese Batterien haben jedoch eine ausgezeichnete Lebensdauer und Sicherheit, da sie thermisch sehr stabil sind und nicht zur Überhitzung neigen.

4. Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (LiNiMnCoO2): Oft als NMC-Batterien bezeichnet, bieten diese eine gute Balance zwischen hoher Energiedichte, Lebensdauer und Sicherheit. Sie werden häufig in Elektrofahrzeugen und tragbaren Energiegeräten verwendet.

5. Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid (LiNiCoAlO2): Diese Batterien, die auch als NCAs bezeichnet werden, bieten nicht nur eine relativ hohe Energiedichte und eine gute Energiespeicherkapazität, sondern auch eine angemessene Entladerate, um mäßige bis hohe Leistungsanforderungen zu erfüllen.

Die Wahl des richtigen 18650-Akkutyps hängt sehr stark von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Jeder Akkutyp hat unterschiedliche Vorteile und Einschränkungen, und Sie müssen bei der Auswahl des richtigen Akkus alle Aspekte berücksichtigen, um den Akku auszuwählen, der Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Wie wählt man die beste Akku 18650 aus?

1. Kapazität: Die Kapazität von 18650-Batterien wird in Milliamperestunden (mAh) gemessen. Je größer die Zahl ist, desto mehr Energie kann der Akku speichern. Am besten wählen Sie einen Akku mit der richtigen Kapazität für Ihren Energiebedarf, da Akkus mit größerer Kapazität in der Regel teurer sind.

2. Maximale Entladerate: Die Entladerate gibt an, wie schnell eine Batterie sicher Energie in Ampere (A) abgeben kann. Für Geräte, die eine hohe Leistung benötigen, wie z. B. Elektrowerkzeuge oder E-Bikes, wählen Sie eine Batterie mit einer hohen maximalen Entladerate.

3. Lebensdauer und Zyklenstabilität: Einige 18650-Akkus können Hunderte von Lade-/Entladezyklen überstehen, bevor ihre Kapazität deutlich abnimmt. Einige hochwertige 18650-Akkus können theoretisch mehr als 1.000 Lade-/Entladezyklen erreichen und sind relativ teurer.

4. Chemische Zusammensetzung: Unterschiedliche Materialien bieten unterschiedliche Vorteile. Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) ist zum Beispiel sehr sicher und langlebig, während Lithium-Kobalt-Oxid (LiCoO2) eine hohe Energiedichte bietet. Wählen Sie die chemische Zusammensetzung basierend auf den Prioritäten Ihrer Anwendung – ob Lebensdauer, Sicherheit oder Energieeffizienz wichtiger sind.

5. Sicherheitsmerkmale: Suchen Sie nach Batterien, die eingebaute Schutzschaltungen gegen Überladung, Tiefentladung und Kurzschluss. Diese Funktionen können die Lebensdauer der Batterie verlängern und das Risiko von Feuer oder Explosionen reduzieren.

Indem Sie diese Faktoren berücksichtigen, können Sie die beste 18650-Batterie für Ihre Bedürfnisse auswählen, die eine optimale Leistung und Sicherheit für Ihre spezifische Anwendung bietet.

Wie verlängert man die Lebensdauer einer 18650-Batterie?

1. Vermeiden von Extremen bei Ladezustand: Laden Sie Ihre Batterie nicht vollständig auf 100% und entladen Sie sie nicht komplett bis 0%. Ein Ladezustand zwischen 20% und 80% gilt als ideal, um die Lebensdauer zu maximieren. Tiefentladungen und vollständiges Aufladen können die Batterie schneller altern lassen.

2. Temperaturkontrolle: Bewahren Sie Ihre Batterien bei moderaten Temperaturen auf. Extreme Hitze oder Kälte können die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien erheblich reduzieren. Ideal sind Lagerungs- und Betriebstemperaturen zwischen 10°C und 25°C.

Temperature	40% Charge (After 1 Year)	100% Charge (After 1 Year)	100% Charge (After 3 Months)
0°C	98%	94%	N/A
25°C	96%	80%	N/A
40°C	85%	65%	N/A
60°C	75%	N/A	60%

Die obigen Diagramme veranschaulichen die Auswirkungen von Temperatur und Ladezustand der Batterie auf die Batteriekapazität. Es ist klar, dass hohe Temperaturen und Überladung die verbleibende Kapazität des Akkus stark beeinträchtigen.

3. Langsames Laden: Verwenden Sie, wenn möglich, eine geringere Ladegeschwindigkeit. Schnellladung kann bequem sein, führt jedoch zu mehr Wärmeentwicklung und kann die Batterie schneller verschleißen. Ein langsamerer Ladevorgang erhöht die Lebensdauer.

4. Regelmäßige Nutzung und Wartung: Die Lagerung von Batterien über einen längeren Zeitraum kann zu Tiefentladungen führen, die die Lebensdauer der Batterie verkürzen können. Regelmäßige Verwendung und Aufladung tragen dazu bei, die Aktivität und Effizienz der Batteriechemie zu erhalten.

5. Verwendung von hochwertigen Ladegeräten: Investieren Sie in ein gutes Ladegerät, das speziell für Lithium-Ionen-Batterien konzipiert ist. Hochwertige Ladegeräte verfügen über Schutzmechanismen, die Überladung, Tiefentladung und Überstrom verhindern.

6. Vermeiden von Schäden: Schützen Sie Batterien vor Stößen, Stürzen und anderen mechanischen Einflüssen. Physische Beschädigungen können interne Kurzschlüsse und andere Schäden verursachen, die die Batterie gefährden.

Durch die Beachtung dieser Richtlinien können Sie die Lebensdauer Ihrer 18650-Batterien erheblich verlängern und deren Leistungsfähigkeit über einen längeren Zeitraum hinweg erhalten.

Weiterführende Lektüre:Wie lange hält ein E-Bike-Akku und Tipps zur Verlängerung?

Wie funktioniert eine Batterie?

 

Zusammenfassung

18650-Batterien erfüllen aufgrund ihrer hohen Energiedichte, Langlebigkeit und kompakten Größe die Energieanforderungen eines breiten Spektrums von Anwendungen. Es ist jedoch wichtig, sie verantwortungsbewusst zu nutzen und zu entsorgen. Ein bewusster Umgang mit diesen Batterien hilft, ihre Vorteile optimal zu nutzen und das Umweltrisiko zu minimieren.

Häufig gestellte Fragen

Wie entsorgt man eine ausgediente Akku 18650?

Die Entsorgung von ausgedienten 18650-Akkus, wie bei allen Lithium-Ionen-Batterien, erfordert besondere Vorsicht, um Umweltschäden zu vermeiden und sicherzustellen, dass keine Gefahren für Menschen.

Es ist wichtig, diese Akkus niemals im normalen Hausmüll zu entsorgen, da sie schädliche Chemikalien enthalten und ein Risiko für Brände darstellen.

Um 18650-Akkus fachgerecht zu entsorgen, sollten sie zu spezialisierten Recyclingzentren oder Sammelstellen für Batterien gebracht werden. Viele Elektronikfachgeschäfte bieten ebenfalls Rücknahmeprogramme an.

Es wird auch empfohlen, die Batteriekontakte mit Klebeband abzudecken, bevor die Batterie transportiert oder entsorgt wird, um Kurzschlüsse oder elektrochemische Reaktionen mit anderen leitenden Gegenständen zu vermeiden.

Was ist der Unterschied zwischen einer 18650-Batterie und einer 21700-Batterie?

18650-Batterien und 21700-Batterien sind beides Typen von wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien, die sich hauptsächlich in ihren Abmessungen unterscheiden.

Die Zahlen in der Bezeichnung geben jeweils den Durchmesser und die Länge in Millimetern an. Eine 18650-Batterie hat einen Durchmesser von 18 mm und eine Länge von 65 mm, während eine 21700-Batterie einen Durchmesser von 21 mm und eine Länge von 70 mm aufweist.

Dies bedeutet, dass die 21700-Batterie eine größere Kapazität und potenziell eine längere Laufzeit bietet, da sie größere innere Volumen für die Speicherung von Energie hat.

Was ist der Unterschied zwischen einer 18650-Batterie und einer AA-Batterie?

Der Hauptunterschied zwischen einer 18650-Batterie und einer AA-Batterie liegt in der Art, der Größe und der Kapazität.

Die 18650-Batterie ist eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie mit einer typischen Spannung von 3,7 Volt, während eine AA-Batterie (auch Mignon genannt) oft eine Alkali-Batterie mit einer Spannung von 1,5 Volt ist und auch in Form von wiederaufladbaren NiMH-Varianten mit 1,2 Volt verfügbar ist.

Zudem ist die 18650-Batterie größer und bietet eine wesentlich höhere Energiekapazität, was sie für leistungsintensive Anwendungen geeignet macht, während AA-Batterien häufig in Haushaltsgeräten wie Fernbedienungen und tragbaren Radios verwendet werden.