Der Akkuquälthread

Diskutiere Der Akkuquälthread im Forum Akkuwerkzeuge im Bereich Werkzeuge & Maschinen - Nachdem ich vor einiger Zeit einen Akkutest mit meinen Metaboakkus durchführte wurde ich gefragt ob ich denn Interesse hätte einen weiteren Test...
Wie lange waren die Probeschnitte? Der Akku musste hinterher sicherlich nicht ins Ladegerät?
Beim Betrieb mit der HKS werden schnell mal 500 - 600Watt abgerufen. Da fließen dann bei verbleibenden 17 - 18V mal eben 30 - 40A durch den Motor...
Hat man ja auch schön beim Video mit dem Winkelschleifer gesehen. Und da durfte man nicht so drücken weil sonst die Fliese gesprungen ist.
Wenn Du mir die HKS mitgeschickt hättest hätte ich den Strom gemessen...

Nutzbar zum Sägen sind die 4,2Ah Akkus mindestens genau so gut wie die 5Ah Akkus. Die 2,5Ah-Zellen in den 5Ah Packs sind einen tick weniger belastbar wie die 2,1er im 4,2Ah Pack.

PS
 
Hier kommt nun auch der 40A-Test des Festo BPC18 4,2Ah

Ich hatte zum Kontaktieren übrigens die Klemmhülsen zweier großer Lüsterklemmen verwendet in die ich zuvor jeweils einen Schlitz gesägt hatte. Um die Kontaktbleche nicht zu verbiegen habe ich ein Stück Kupferdraht unter- und einen Streifen Zellenverbinder darüber gelegt.

PS
 
Gibt es ein meßmethod womit man wissen könnte wie hoch der Kapazitätabfall/Ladezyklus ist? Gibts da theoretische unterschiede bei verschiedenste Zellen?
Und noch was: Kann man die Lithiumakkus im Tiefkühlgerät konservieren? Also bei -15 -20 Grad Celsius?
 
-Zoli- schrieb:
Gibt es ein meßmethod womit man wissen könnte wie hoch der Kapazitätabfall/Ladezyklus ist? Gibts da theoretische unterschiede bei verschiedenste Zellen?
Die Hersteller geben in ihren Datenblättern ziemlich übereinstimmend etwa 70-80% Restkapazität nach 300-500 Entladungen an. Wie tief die Entladungen dabei waren und wie hoch der Strom dabei war ist nie mit angegeben. Auch die Akkutemperatur hat dabei einen großen Einfluß. Die neuen Metabo Akkusmdürften schon alleine durch die deutlich geringere Erwärmung bei schweren Anwendungen Vorteile haben. Ein weiterer Vorteil wird in der gut funktionierenden aktiven Belüftung des Akkugehäuses liegen. Ich werde die verschiedenen Temperatursituationen "Entladen bis Vollgeladen" noch mit einem Video im Vergleich Metabo vs Dewalt belegen bei dem auch der dabei einhergehende Zeitvorteil Entladen bis zum wieder Einsatzbereit sichtbar wird.

Und noch was: Kann man die Lithiumakkus im Tiefkühlgerät konservieren? Also bei -15 -20 Grad Celsius?

Tiefkühlen ist nicht gut. Kühlen im Kühlschrank reicht. Vor Allem sind sie dann sofort voll einsatzbereit.

PS
 
Quälbeitrag zum Metabo LiHD mit 3,1Ah

Jetzt gibts auch einen Test zu den LiHD-Akkus. Der Markenname ist laut Metabo zwar geschützt, eine sachgerechte Verwendung vorausgesetzt darf er aber laut Metabo verwendet werden.

Ja, gleich vorweg: Die Zellen sind etwas größer. 20mm durchmesser 70mm lang. Daher auch die Bezeichnung NCR20700A
Zellenbezeichnung.jpg

Dadurch ist der 3,1Ah Akkupack mit 506g auch nahezu so schwer wie der vorige 5,2Ah Pack mit 665g woran man aber erkennt, dass bei der Entwicklung der Zellen der Schwerpunkt nicht auf der schieren Kapazität lag sondern auf der maximalen Leistungsfähigkeit in kurzer Zeit. Wer nur Kapazität braucht kann mittlerweile in der bisherigen Baugröße (18650) bis zu 3,5Ah erwarten, also 7Ah in einem Pack mit 10 Zellen. Allerdings gibts dann auch nur max 10A bzw. 20A Dauerstrom. Die 20700 liefern aber mit angegebenen 32A den dreifachen Strom. Wirklich!
3,1Ah gewogen.jpg

Ich habe den Akku in gewohnter Manier verdrahtet. Einmal + und - sowie einen Abgriff nach der Sicherung um zum Einen den Ladestrom bestimmen zu können als auch den entnommenen Strom auf Plausibilität checken zu können. Mit zunehmender Temperatur wirds da halt ungenauer. Weiters hab ich einen Temperaturfühler mit eingebracht den ich, anders als bislang meist üblich zwischen einer Zelle und der Kunststoffschale eingeklemmt habe. Am Anfang des 40A Videos sieht man das schön in dem Moment als ich zum Starten der Entladung noch schnell das Thema gewechselt habe und nachher den Faden nicht mehr fand. :oops:
3,1Ah Platine verdrahtet.jpg

Diese neue Akkupackgeneration hat die stärksten bislang vorgefundenen Kupferverbinder aller bislang von mit eingesehenen Akkupacks. Und das war mittlerweile fast die gesamte Branche. Mit 6mm² wo andere immer noch mit 1,5mm2 rumkrebsen hat Metabo auch hier einen Benchmark gesetzt. Allenfalls Bosch kann da mit geschätzten 4mm² noch mithalten. Dewalt und ich meine Hitachi sind da mit den genannten 1,5mm² ein Beispiel in die andere Richtung. An der Leitung von Dewlat habe bei nur 40A Entladestrom gegen Ladeende 100°C gemessen! Bei den neuen Metabo brauchts dazu wahrscheinlich 150A um die selbe Temperatur zu erreichen. Auch die Kontaktfinger zur Maschine hin, welche aus einer härteren aber besser federnderen Kupferlegierung bestehen, haben mit 0,9mm Stärke deutlich zugelegt. So kommt bei höherem Anpressdruck ein superniedriger Übergangswiderstand von je ca 0,5mΩ zu Stande. Bei vier Stück also nur 0,125mΩ. Die neu hinzugekommene 80A Sicherung schlägt mit ca 0,484mΩ zu Buche. Den Kupferstreifen selbst brauche ich nicht zu messen versuchen. Da glaube ich einfach den von Metabo angegebenen Wert von 6mm². Auf der Plusseite kam ich per Messung mit dem Messschieber auf twa 7mm².

Ich habe bislang drei Entladungen protokolliert. 30A, 40A, und 50A! Wenn schon denn schon... :mrgreen:

Hier die 30A Entladung. Das geht etwas länger weil ich auch gleich die Abkühlphase bis zum Ladestart mit protokolliert habe.
Der Akku war bei 30A in der Lage 2,98Ah abzugeben und hatte am Ende eine Temperatur von "lediglich" 82°C. Lediglich deshalb, weil beispielsweise ein Dewalt XR mit 5Ah bei 30A auf ebenfalls 82°C kommt -bei zwei parallel betriebenen, also insgesamt 10 Zellen! Andere, wie die im Hitachi 5Ah-Akku verbauten 2,5Ah Zellen von LG wären noch heißer geworden.

Bei 40A kam der Akku erwartungsgemäß ins Schwitzen so dass ich nach 3:25min bei ebenfalls 82°C und 2,27Ah abgebrochen habe. Ich werde das aber später nochmal bis zum bitteren Ende durchlaufen lassen, da ich mittlerweile auch dann nicht viel mehr als 90° erwarte. Die Akkuspannung lag dabei nach 3min immer noch bei 15,9V, beim 6,2Ah(kommt später noch) lag da die Spannung noch bei 17.3V.

Der Extremtest mit 50A :shock: , ja ich bin mir bewusst, dass da keine Zellen parallelgeschaltet sind, brachte bis zum Abbruch bei 86°C nach 2:30min immer noch entnommene 2,1Ah! Dass dabei die Spannungslage etwas niedriger war ist natürlich unvermeidbar.
Wenns meine Senke hergäbe würde ich einen 5Ah Akku mal vergleichbare Regionen entführen. Vielleicht fällt mir da ja noch etwas ein...

PS
 
Uii, kaum auf dem Markt schon werden sie gequält :)

Les ich da richtig, 50A aus einer Zellenreihe? :shock:
Das ist ja noch besser als gedacht, da haben die Metabo-Jungs also nicht zu hoch gestapelt.

Die Videos sind im Moment noch nicht sichtbar, ist das so gewollt?
 
Rotation schrieb:
Die Videos sind im Moment noch nicht sichtbar, ist das so gewollt?

Muss ja die Spannung noch ein wenig aufrechterhalten :mrgreen:

Nee, so'n Mist. Hab vergessen die Videos freizuschalten :evil:
Gleich mal schauen ob ich das vom Pad aus auch hinkrieg, sonst dauerts bis heut Abend :zunge:

PS

Edit: Sollt jetzt funktionieren.
 
powersupply schrieb:
-Zoli- schrieb:
Gibt es ein meßmethod womit man wissen könnte wie hoch der Kapazitätabfall/Ladezyklus ist? Gibts da theoretische unterschiede bei verschiedenste Zellen?
Die Hersteller geben in ihren Datenblättern ziemlich übereinstimmend etwa 70-80% Restkapazität nach 300-500 Entladungen an. Wie tief die Entladungen dabei waren und wie hoch der Strom dabei war ist nie mit angegeben. Auch die Akkutemperatur hat dabei einen großen Einfluß. Die neuen Metabo Akkusmdürften schon alleine durch die deutlich geringere Erwärmung bei schweren Anwendungen Vorteile haben. Ein weiterer Vorteil wird in der gut funktionierenden aktiven Belüftung des Akkugehäuses liegen. Ich werde die verschiedenen Temperatursituationen "Entladen bis Vollgeladen" noch mit einem Video im Vergleich Metabo vs Dewalt belegen bei dem auch der dabei einhergehende Zeitvorteil Entladen bis zum wieder Einsatzbereit sichtbar wird.

Und noch was: Kann man die Lithiumakkus im Tiefkühlgerät konservieren? Also bei -15 -20 Grad Celsius?

Tiefkühlen ist nicht gut. Kühlen im Kühlschrank reicht. Vor Allem sind sie dann sofort voll einsatzbereit.

PS

Geht die Kurve nach 300-500 Entladungen liear weiter, oder steil fallend?

Tiefkühlen: Ist es nur schädlich wenn man die Akkus ständig einfrieren/auftauchen lässt (Kondensatbildung, Materialstress) oder ist auch die Konservierung für längere Zeit so schädlich wegen Chemische prozesse? (Angenommen daß man manchmal die Bestände kontrolliert um es nicht tiefentladen zu lassen.)
 
knut schrieb:
Wie ist denn aktuell die Rangliste der Akkus ?

Eine Rangliste die aber nur meine aus meinen eigenen Messungen gebildete Meinung widerspiegeln kann lautet :
Bei den 5Ah, bzw 5,2Ah Akkus
Akkus mit den 2,5Ah LG-Zellen sind auf der vorlezten Position weil die, meiner Meinung nach zu wenig Strom abkönnen ohne heiß zu werden.
Auf dem letzten Platz landen die Packs mit den Samsung INR18650-Zellen welchevon Bosch angeboten werden.
Dann folgen, wenn es um die Kapazitätsausbeute bei moderaten Strömen geht Panasonic und Samsung. Bei moderatem Strom sind für mich die Packs mit Sony-Zellen(18650VTC5) die Favoriten, da diese als einzige die Aufgedruckte Kapazität erreicht haben.
Bei höheren Strömen sind die Sanyo/Panasonic(18650NSX) vorne. Die Samsung(18650 25R) kann ich noch nicht richtig einordnen, sind aber wenn dann nicht wesentlich schlechter.
Die miesesten, was die Kapazitätsausbeute bei noch wenig Strom betrifft waren der Ah-Pack von Bosch mit den 18650 30Q-Zellen. Denen ist selbst der 5Ah-Pack mit einem kleinen Bohrer im Bohrhammer ebenbürtig. Bei dicken Bohrern bzw dem Winkelschleifer sollte man anstelle zum 6Ah lieber zum 4Ah greifen.
Woran bei kräftigen Verbrauchern wie Winkelschleifer, großem Bohrhammer oder gar Kreissäge kein Weg Vorbeiführen wird sind die neuen 20700er Zellen wie sie Metabo in en neuen Packs eingeführt hat. Damit lässt sich deutlich länger bei höherer Spannungslage arbeiten. EIne höhere Spannungslage bedeutet bei selber Belastung in diesem Zuge eben auch weniger Strom aus dem Akku was wiederum zu längerer Reichweite führt.

PS
 
Und noch schnell ein Video zu meinem erneut etwas geänderten Messaufbau.
Weil ich der bisherigen Stromanzeige immer wieder misstraute habe ich die Strommessung auf eine Messung mit einem Präzisionsmesswiderstand geändert. Diese Anzeige sollte nun mit weniger als 1%iger Abweichung stimmen. Dem Fluke als Spannungsanzeige glaube ich auch. Jetzt gilt es nur noch die Senke wieder in den gewünschten Rahmen zu trimmen.
Weiters habe ich zwei Leistungswiderstände eingeschleift die bei hohem Strom trotzdem gekühlt werden müssen wei sie "nur" für je etwa 25A konzipiert sind. Diese Widerstände sollen mir helfen die Spannung die an meiner Senke zum Verheizen ansteht zu reduzieren. Diese ist eigentlich nur für eine nominelle Dauerlast von 500W ausgelegt muss aber bei einem vollen Akkupack bei 18V und 40A etwa 720W verheizen. Bei 60A schon über 1000W :shock:
Die WIderstände nehmen dann aber knapp 200W davon auf und in der Verkabelung und dem Messwiderstand bleibt auch ein wenig auf der Strecke so dass ich bei einem kurzen Test mit 80A auf eine Reduzierung von knapp 7V, also etwa 500W komme die nicht an meiner Senke in Wärme umgewandelt werden müssen.

PS
 
Weiter gehts mit den neuen Metabo LiHD-Akkus.
Diesesmal habe ich den großen 6,2Ah 112Wh Akku hier auf der Schlachtbank. Diesem habe ich, weil Metabo eine große Dauerstromabgabe zutraut gleich mal mit 80A entladen. Zwei weitere Tests mit 60 und 40A habe ich auch noch gemacht. Ob ich auch noch Einen mit 30A mache wird sich zeigen.
Der Akku enthält elektrisch den selben Aufbau wie der 3,1Ah mit 56Wh hat aber im Gegensatz dazu je zwei der NCR20700A-Zellen parallel verbaut. Alsio 10 Stück. Diese sind durch großflächige Zellenverbinder aus vernickeltem Kupfer verbunden. Die Platine beherbergt genauso die Kupferschienen und die verstärkten Leistungsanschlüsse welche offensichtlich mit dem Strom gut zurecht kamen(im Gegensatz zu meinem provisorischen Anschluß)
Wenn man den Strom von 80A mit geschätzten am Motor ankommenden 16 - 17V multipliziert kommt man auf eine Leistung von etwa 1280 - 1360W. In meinem Testfall müsste die Leistung von über 1200W an der Senke verbraten werden. Das geht alleine mit der Senke nicht. Daher die Zusatzbauteile im kompletten Messaufbau. Was ich zwischenzeitlich auch schon wieder geändert habe ist der Minusanschluß am Ender der Anschlußleitung weil der bei dem Test viel zu heiß wurde. Da ist nun mittlerweile auch ein massives Stück Kupferblech dran.
Dem Akku habe ich bis zu meinem selbst gesetzten Entladeende bei 85°C immerhin 5,5Ah entnehmen können! Wohlgemerkt bei 80A Dauerstrom :shock:
Mit Akkus die die sonst derzeit verbauten 18650-Zellen eingebaut haben ist dieser Strom nur für ganz kurze Zeiträume im Sekundenbereich denkbar. Hier als Dauerstrom! Allerdings denke ich dass meinem bei 85° gesetzten Entladeende die Elektronik des Akkus zuvorkommen würde und die Maschine vorher abschalten würde.
Ich habe während der Entladung, da ich keine grafische Protokollierung habe jede Minute die Akkuspannung und die Temperatur aufgeschrieben: Beim 80A leider nur die Temp. Da hatte ich zu viel Adrenalin :crazy:
Code:
0min  20,7V 27,7°
1min  40°
2min 54°
3min  69°
4:08min  85°  =  [b]5,5AH[/b]
Aber hier nun das Video dazu:


Als weiteren Test musste er mit 60A dran glauben. Dabei waren volle 6Ah entnehmbar!
Code:
0min  20,66V  27,6°
1min  17,3V  36°
2min  16,6V  45°
3min  16,1V  53°
4min  15,6V  61°
5min  14,8V  70°
6:05min 12,5V 80°  =  [b]6Ah[/b]


Und last but not least eine Entladung mit 40A bei der 6,1Ah entnommen werden konnte
Code:
1min  18,1V 31°
2min  17,6V  36°
3min  17,3V  40°
4min  16,9V  44°
5min  16,5V  49°
6min  16,2V  53°
7min  15,8V  57°
8min  15V  61°
9:09min  12,5V  68°  = [b]6,1Ah[/b]


PS
 
Bei 60A Dauerstrom volle 6AH, wahnsinn, absolute Spitzenzellen.

Ich hoffe das der eine oder andere Konkurrent sowas irgendwann auch mal einbaut, damit die Akkugeräte in meinem Keller richtig zum Leben erweckt werden :ducken:
 
Hier kommt jetzt der letzte im Bunde. Der 5,5Ah mit 99Wh
Dieser Akku unterscheidet sich äußerlich und innerlich nicht vom 6,2Ah Akku. Auch die Zellenbauform und -größe ist die Selbe. Lediglich die Ladeschlußspannung bei der das Ladegerät die Ladung beendet ist signifikant geringer und beträgt mit meinem kleinen Ladegerät, dem ASC30 lediglich 20,3V.
Ebenfalls sieht die Platine identisch wie beim 6,2Ah Akku aus und auch die dort vorhandene 125A Sicherung mit einem Widerstand von ca 0,38mΩ ist vorhanden. Allerdings ist dies gleiche Platine ja auch im 3,1Ah Akku mit einer 80A Sicherung verbaut so dass ich davon ausgehe dass die gesamte Anpassung in der Software realisiert ist.

Der Akku hat bei den allerersten Entladungen auch die vollen 5,5Ah wieder abgegeben weswegen ich nun überascht bin. Allerdings war das noch mit dem alten Messsetup dessen Messgenauigkeit immer wieder anzweifelte.
Wie dem auch sei. Bei nun genau gemessenen 40A konnte ich nun rechnerisch 5,22Ah entnehmen. Der Akku befand sich bei dieser Messung schon zwei oder drei Tage in Ruhe im Ladegerät.
Fürs Protokoll :
1min 31° 17,6V
2min 36° 17,3V
3min 40° 16,9V
4min 43° 16,5V
5min 47° 16,1V
6min 51° 15,6V
7min 55° 14,7V
7:50min 60° 12,5V --> 5,2Ah


Tags darauf habe ich bei 30A Entladestrom folgendes gemessen:
30s 27° 18,4V
1min 29° 18,1V
2min nix notiert
3min 34° 17,6V
4min 37° 17,3V
5min 39° 17,0V
6min 41° 16,7V
7min 43° 16,4V
8min 64° 16,1V
9min 48° 15,6V
10min 51° 14,5V
10:42min 54° 12,5V --> 5,35Ah


Einen Test mit 50 und 60A werde ich noch nachreichen

PS
 
Zum direkten Vergleich der Spannungen unter Last hab ich den 6,2Ah Akku wegen der höheren Ladeschlußspannung des auch noch mit 30A entladen.
30s 28° 18,6V
1min 30° 18,5V
2min 33° 18,2V
3min 36° 18,0V
4min 38° 17,7v
5min 41° 17,3v
6min 44° 17,0v
7min 46° 16,7V
8min 48° 16,5V
9min 51° 16,2V
10min 53° 15,7V
11min 57° 14,8V
12:02min 61° 12,5V --> 6Ah


Dann habe ich noch mit dem ebenfalls vorhandenen Dewalt 5Ah XR-Akku eine 30A Aufzeichnung gemacht.
Dabei wurde der Unterschied der Spannungslage und insbesondere der einhergehenden Zellentemperatur deutlich.
30s 30° 18,1V
1min 34° 17,8V
2min 40° 17,4V
3min 46° 17,0V
4min 53° 16,6V
5min 59° 16,2V
6min 64° 15,9V
7min 70° 15,5V
8min 75° 15,0V
9min 82° 13,7V
9:20min 85° 12,5V --> 4,7Ah


Ich habe auch mal schnell zurückgeschaut zum Test des 5Ah Hitachi-Akkus mit den LG-Zellen. Bei dem war bei 40A Entladestrom die Spannung nach nur 2 Minuten schon auf 15,6V runter. Also satte 2V unter der des 6,2Ah Metabo LiHD! Das bedeutet in der Praxis bei selber Leistung an der Maschine nochmal 12% mehr Strom(~45A) am Akku oder aber nur 624W anstelle 704W an der Maschine.

Ich werde bei Gelegenheit mal versuchen aus den bisherigen Messungen eine Zusammenstellung der jeweiligen Spannungslage zu machen. Leider habe ich erst in der letzten Zeit so mitgeschrieben so dass ich die Videos nach brauchbaren Daten durchforsten muss.

PS
 
Hallo Powersupply,

verfolge dieses Thread schon von Anfang an.

Erst mal möchte ich Dir meinen vollem Respekt zollen; gerade in Bezug zu dem Aufwand den Du betreibst - verbunden mit dem Vertrauen in die diverse LI-Akku's.

Ich als "Elektriker" -> groß geworden in der Industrie, wo ich diverse Motorenentwicklungen mitgemacht hab - tue mir oft ein wenig schwer, einen direkten Bezug zur "Praxis" aus den "Ampere" und berechneten Watt herzustellen; Gerade Motorentechnisch driften die Wirkungsgrade und erst recht das Drehmoment/Kraft ganz weit von "Watt" weg... Dann noch der Charakter der Maschine/Werkzeug... ... ...

Aber das sei, mal ein anders Thema !

Was ich jetzt aber, aus Deinen Messungen heraus lese und mit eigenen Praxiserfahrungen kombinieren kann - ist die Erkenntnis:
Es gibt sehr sehr große Unterschiede im Innenwiderstand der Zellen !

Primär, kann daraus eine max Abgabeleistung über eine gewisse Zeit abgeleitet werden; OK!

Aber Sekundär hab ich auch - gerade in der Praxis - verschiedene Erfahrungen in Richtung Temperatur gemacht; sprich wenn ein Akku mal anfängt "warm bis heiß" zu werden, entwickelt sich ein Teufelskreis, der ihn letzendlich im (Dauer)Einsatz "unbrauchbar" macht; mal anfangen nur, das er die ersten 20min nicht mehr geladen wird... ...

Auf was ich hinaus will :
Finde es positiv, das Du aktuell sehr viel Wert auf die Erfassung der Temperatur legst, aus der viel über die Qualität abgeleitet werden kann...

Grüße,
mibu3000
 
Moin Mibu,

schau nochmal auf der ersten Seite dort wurde ein Bosch Bohrhammer mit dem 5Ah und dem 6Ah getestet, hier sieht man schön wie die Messwerte bzw. Theorie sich in der Praxis wieder finden. Der 5Ah hatte praktisch die gleiche "Reichweite " wie der 6er.

Gruß Heiko
 
Hallo PS,

immer wieder sehr informativ deine Tests :respekt:

Könntest du bitte den großen LIHD Akku mal auf die Waage stellen?
Würde mich sehr interessieren, wieviel schwehrer die Geräte werden :wink:

Weiß schon jemand, ab wann die Geräte mit den Akkus verfügbar sind?
 
Hallo Rotation,

ich bekomme die ersten Geräte und Akkus (Pick & Mix) nächste Woche ans Lager, von daher denke ich, dass du sie auch bei deinem Händler in der Nähe dann finden wirst.
 
Thema: Der Akkuquälthread

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