Ratgeber
18650 Akkus zählen zu den meistgenutzten wiederaufladbaren Batterien. Sie werden für die Stromversorgung von Taschenlampen, E-Zigaretten, Smartphones, Laptops und vielen anderen tragbaren elektronischen Geräten verwendet und basieren üblicherweise auf Lithium-Ionen-Technologie.
Was den 18650 Akku konkret spezifiziert und worauf bei der Auswahl zu achten ist, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
18650-Akkus sind wiederaufladbare Batterien, die es ermöglichen, elektronische Geräte effektiv mit Strom zu versorgen. Kennzeichnend für diesen Akkutyp sind dessen Größe und Bauform, die mit der Bezeichnung 18650 angegeben werden. So haben die Akkus charakteristischerweise einen Durchmesser von 18 mm, sind 65 mm lang und haben eine zylindrische Form (0). 18650-Akkus zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Verhältnis zu ihrer geringen Größe und ihrem geringen Gewicht eine hohe Leistungsdichte aufweisen. Das liegt in der zugrundeliegenden Akkutechnologie begründet. Heutzutage basieren so gut wie alle 18650-Akkus auf fortschrittlicher Lithium-Ionen-Technologie, mit der eine hohe Kapazität auf relativ kleinem Raum erzielt werden kann.
Die Verwendungsmöglichkeiten von 18650-Akkus sind vielfältig. Sie kommen für die Stromversorgung von tragbaren Geräten wie Laptops, Notebooks und Digitalkameras, aber auch von Hochleistungstaschenlampen, Solarleuchten und E-Zigaretten zum Einsatz. In kabellosen Elektrowerkzeugen wie Bohrmaschinen, Motorsensen und Heckenscheren sind 18650-Akkus ebenfalls zunehmend in Gebrauch. Darüber hinaus werden sie im Bereich der Elektromobilität genutzt und in Form von Akkupacks für E-Scooter, E-Bikes und E-Autos genutzt. Bei einem Akkupack sind viele einzelne Zellen zu einem großen Stromspeicher zusammengeschaltet, so dass sich eine noch höhere Kapazität ergibt.
18650-Akkus sind üblicherweise als Lithium-Ionen-Akkumulatoren realisiert. Sie sind in der Lage, auf Basis elektrochemischer Prozesse Strom zu speichern und abzugeben. Zu diesem Zweck besteht eine elektrochemische Zelle aus drei Phasen: zwei Elektroden (Kathode und Anode) und einem Elektrolyten. Alle drei Bestandteile enthalten Anteile der namensgebenden Lithium-Ionen (Li-Ionen). Das Laden und Entladen beruht im Grunde genommen auf Bewegung dieser Ionen. Beim Anlegen einer Ladespannung entsteht an der Anode ein Elektronenüberschuss. Das hat zur Folge, dass die positiv geladenen Li-Ionen zum Zweck des Ausgleichs von der Kathode durch den Elektrolyten als Transportmedium hin zur Anode wandern. Dabei passieren sie einen Separator, eine ionendurchlässige Membran, die die beiden Elektroden zum Schutz vor einem Kurzschluss voneinander trennt. An der Anode angekommen lagern sich die Lithium-Ionen ein. Der Akku ist somit aufgeladen. Beim Entladen läuft der Prozess umgekehrt ab. Hier gibt die Anode Elektronen ab, die sich durch den äußeren Stromkreis zur Kathode bewegen und einen Stromfluss erzeugen. Als Folge wandern die positiven Li-Ionen von der Anode zurück zur Kathode, wo sie sich wiederum einlagern.
18650-Akkus auf Basis von Li-Ion-Technologie bieten verglichen mit Akkutypen, die auf anderen chemischen Systemen beruhen, mehrere Vorzüge. Zum einen können sie besonders viel Energie speichern und zeichnen sich dementsprechend durch eine hohe Kapazität aus, die sich üblicherweise zwischen 1500 und 3500 mAh bewegt. Das hat wiederum zur Folge, dass Geräte mit Lithium-Ionen-Akkus längere Zeit betrieben werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Li-Ion-Akkus kein bzw. kein nennenswerter Memory-Effekt stattfindet, der hingegen bei Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Akkus ein großes Problem darstellt. Das Phänomen beschreibt einen Kapazitätsverlust, der infolge häufiger Teilentladungen auftritt. Die Akkuzellen laden in dem Fall nur noch bis zu einem bestimmten Niveau, weil sie sich einen geringeren Kapazitätsstand „gemerkt“ haben. Dadurch wird die Kapazität des gesamten Akkus verringert. Vorteilhaft an Li-Ion-Akkus sind zudem ihre geringe Selbstentladung und ihre lange Lebensdauer. Bei sachgerechtem Umgang können sie problemlos 700 bis 1000 Ladezyklen überdauern.
Beim Kauf von 18650-Akkus sind vor allem elektrische und technische Parameter zu berücksichtigen. Was die Spannung betrifft, so arbeiten 18650-Akkus üblicherweise mit 3,6 oder 3,7 Volt. Das ist verglichen mit anderen wiederaufladbaren Batterien ein verhältnismäßig hoher Wert, weswegen sich 18650-Akkus sehr gut für den Betrieb leistungsstärkerer Geräte wie Elektrowerkzeuge und Fahrzeuge eignen. In vollgeladenem Zustand erreichen die Zellen eines 18650-Akkus eine Spannung von maximal 4,2 Volt. Das ist die Ladeschlussspannung. Eine höhere Ladeschlussspannung hätte zur Folge, dass die Zelle überlädt, was zugunsten der Lebensdauer vermieden werden sollte. Kritisch ist auch das Entladen. Akkus mit Li-Ion-Technologie sind hochempfindlich gegenüber Tiefentladung. Sinkt die Spannung in den Zellen unter 2,5 Volt, werden sie unwiederbringlich zerstört. Umso wichtiger ist daher eine Schutzbeschaltung. Akkus mit integrierter Schutzbeschaltung sind vor Überladung, Tiefentladung und Kurzschluss geschützt. Das ist nicht nur wichtig, um den Stromspeicher selbst vor Beschädigungen zu schützen, sondern auch die Umgebung. Denn im Fall einer Überladung kann es passieren, dass ein Lithium-Ionen-Akku sich entzündet oder explodiert. Mögliche Schutzschaltungen sind Protection Circuit Boards (PCB) oder auch Batterie-Management-Systeme (BMS). Ebenfalls wichtig ist, für das Laden von Lithium-Ionen-Akkus ausschließlich geeignete Ladegeräte zu verwenden. Anderenfalls kann es passieren, dass der Akku irreversibel beschädigt wird. Das Ladegerät sollte ebenfalls mit einer Schutzelektronik ausgestattet sein und dafür sorgen, dass der Li-Ion-Akku auf einem optimalen Ladezustand gehalten wird.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Akkukapazität. Es müssen nicht gleich 3000 oder 3500 mAh sein, für einen zuverlässigen Betrieb von Geräten mit hohem Verbrauch sind Kapazitäten von 2000 mAh mitunter schon ausreichend. Je mehr Leistung ein Gerät jedoch erfordert, desto höher sollte die Akkukapazität tendenziell jedoch sein. So braucht man für den Betrieb einer Taschenlampe weitaus weniger Milliampere pro Stunde als für den Betrieb von E-Fahrzeugen. Im Zusammenhang mit der Kapazität steht der maximale Entladestrom.
Dabei handelt es sich um die Stromstärke, die ein Akku maximal aufbringen kann. Oft verhält es sich so, dass Akkus mit hoher Kapazität einer geringeren Dauerlast standhalten, so dass ein Mittelweg zwischen Strom- und Speicherleistung gefunden werden muss. Es ist nicht ratsam, einen Akku stets an der Lastgrenze zu betreiben, da sich das letztlich negativ auf die Lebensdauer auswirkt.
Die Abmessungen von 18650-Akkus sind standardisiert. Nichtsdestoweniger kann es leichte Größenabweichungen geben. Das trifft insbesondere auf Ausführungen mit Schutzelektronik (PCB) zu, die meist ein bis zwei Millimeter größer als sind als Akkus, die ohne Schutzschaltung auskommen. Dadurch kann es vorkommen, dass 18650-Akkus nicht in Geräte passen, obwohl sie dem richtigen Akkutyp entsprechen. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, bei Akkus mit Schutzschaltung die vom Hersteller angegebenen Abmessungen in den Blick zu nehmen.
Mein 18650-Akku lädt nicht, obwohl ich das richtige Li-Ion-Ladegerät verwende. Was tun?
Wenn ein Akku trotz Verwendung eines geeigneten Akku-Ladegeräts nicht lädt, kann das mehrere Ursachen haben. Möglich ist beispielsweise, dass Ladegerät und Akku nicht richtig miteinander verbunden sind oder ein Defekt an einer der beiden Komponenten vorliegt. Es kann auch sein, dass das Ladekabel beschädigt ist. Zudem kann eine zu hohe oder zu niedrige Umgebungstemperatur den Ladevorgang beeinträchtigen, wobei dies in der Praxis seltener vorkommt. Die Zellen in Li-Ionen-Akkus reagieren anfällig auf extreme Temperaturen. Der zulässige Temperaturbereich liegt meist bei -10 bis 60 °C, in Ausnahmefällen bei -20 bis 75 °C.
Mit welchen Anschlüssen sind 18650-Akkus erhältlich?
18650-Akkus sind mit unterschiedlichen Anschlüssen für spezifische Anwendungen erhältlich. So sind sie als Flat-Top-Variante, mit Kabelanschlüssen oder mit Lötfahnen in U- und Z-Form erhältlich. Für besondere Zwecke gibt es Exemplare, die über einen USB-Anschluss verfügen.
Was ist ein Akkuträger?
Akkuträger dienen der Aufnahme fest verbauter oder wechselbarer Akkus und sind vor allem im Zusammenhang mit E-Zigaretten gebräuchlich. Sie sind häufig mit einer zusätzlichen Elektronik ausgestattet, um die Spannung und Stromleistung bedarfsweise zu regulieren.