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Ratgeber

Akku-Spezialgrößen für besondere Einsatzzwecke

Akkumulatoren sind wiederaufladbare Energiespeicher, die in verschiedenen Bauformen und Abmessungen angeboten werden. In manchen Fällen können Spezialgrößen wie 18650- oder Sub-C-Akkus erforderlich sein. In unserem Ratgeber stellen wir Ihnen beide Sonderformen näher vor und verraten Ihnen, worauf beim Kauf von Spezial-Akkus generell zu achten ist.



Akkus in Spezialgrößen für eine bedarfsgerechte Energieversorgung

Akkumulatoren dienen der Energie- bzw. Stromversorgung elektrischer Geräte. Im Gegensatz zu Batterien, die nur einmal verwendbar sind, handelt es sich bei Akkus um wiederaufladbare Stromspeicher.

Sie können nach dem Entladen mithilfe eines Ladegeräts mit Energie aufgefüllt und erneut genutzt werden. Zwar sind Akkumulatoren in der Anschaffung teurer als Batterien, zumal initial ein Ladegerät mitgekauft werden muss, die mehrmalige Verwendung rechnet sich aber auf Dauer. Gerade bei Geräten, die viel Strom verbrauchen, lohnt es sich, Akkus statt Batterien zu nutzen.

Damit Akkus und Batterien als Ersatz füreinander eingesetzt werden können, werden sie in identischen Baugrößen hergestellt. Das heißt, für Batterien bestimmter Abmessungen gibt es in der Regel ein passendes Äquivalent in Form eines Akkumulators. Neben Modellen in Standardgrößen werden Akkus in Spezialgrößen für gesteigerte Anforderungen angeboten.

Letztere kommen unter anderem im industriellen Kontext, im Modellbau oder zur Energieversorgung von Elektrogeräten, etwa besonders leistungsstarker Werkzeuge, zum Einsatz.

Zu beachten ist, dass zum Aufladen von Spezial-Akkus spezielle Ladegeräte erforderlich sind.



18650 und Sub-C: Ausgewählte Spezial-Akkus kurz vorgestellt

Spezial-Akkus können unterschiedliche Kapazitäten aufweisen und auf verschiedenen chemischen Systemen beruhen. Ausführungen auf Basis von Nickel-Metall-Hydrid sind beispielsweise genauso erhältlich wie Lithium-Ionen-Akkus.

18650-Akkus [H3]

Zu den Lithium-Ionen-Akkus zählen 18650-Akkus. Sie bieten eine sehr hohe Kapazität und werden unter anderem zur Stromversorgung von Taschenlampen, Werkzeugen oder E-Dampfern genutzt. Die Bezeichnung des Akkutyps leitet sich aus den spezifischen Abmessungen und der Bauform ab. 18650-Akkus haben einen Durchmesser von 18 mm, sind 65 mm lang und rund (0) bzw. zylindrisch gebaut.

Unterschieden werden geschützte und ungeschützte Ausführungen. Geschützte 18650-Akkus sind mit einer Schutzschaltung (PCB = Protection Circuit Board) ausgestattet, die verhindert, dass es zu einer Tiefenentladung oder Überlastung kommt. Sie finden Verwendung, wenn der Akkuträger keine eigene Schutzelektronik aufweist.
Ungeschützte 18650-Akkus sind ohne Schutzschaltung konstruiert und daher eher für den Gebrauch von Fachkundigen vorgesehen. In der Regel werden sie für den Aufbau größerer Akkupacks genutzt, die zur Energieversorgung in Laptops, Notebooks oder E-Bikes eingesetzt werden.


Sub-C-Akkus [H3]

Sub-C-Akkus stellen eine weitere Sonderform von Akkumulatoren dar. Sie haben einen Durchmesser von 23 mm, sind 43 mm lang und häufig als Nickel-Metall-Hydrid-Akkumulatoren ausgeführt.

Hauptsächlich finden sie für die Fertigung von Akkupacks Verwendung, die unter anderem im RC-Modellbau, in Elektrowerkzeugen wie Akkuschraubern oder Staubsaugern oder in Geräten der Mess- oder Medizintechnik eingesetzt werden.



Kaufkriterien für Akkus in Sondergrößen – worauf kommt es an?

Beim Kauf von Spezial-Akkus spielt das zugrundeliegende chemische System eine wichtige Rolle.

Nickel-Cadmium-Akkus halten vielen Ladezyklen stand, zeichnen sich aber nicht gerade durch eine geringe Selbstentladung aus, was eine Lagerung schwierig macht. Außerdem tritt bei diesem Akku-Typ ein sogenannter Memory-Effekt auf. Dabei handelt es sich um einen Kapazitätsverlust, der mit häufigen Teilentladungen einhergeht. Nach dem 2009 in Kraft getretenen Batteriegesetz dürfen Nickel-Cadmium-Akkus nur noch in Not- und Alarmsystemen und Notbeleuchtungen sowie in medizinischer Ausstattung verwendet werden, um den Gebrauch von Cadmium aufgrund seiner Toxizität zu reduzieren. 

Bei Nickel-Metall-Hydrid-Akkus ist ein Memory-Effekt ebenfalls möglich, dafür bieten sie eine hohe Energiedichte, so dass Geräte damit lange Zeit betrieben werden können. Allerdings haben sie von allen Akkutypen die höchste Selbstentladungsrate zu verzeichnen. 

Bei Lithium-Ionen-Akkus sieht das anders aus. Sie punkten mit einer geringen Selbstentladung, einer hohen Lebensdauer und weisen keinerlei Memory-Effekt auf. Zwar gilt die Lithium-Ionen-Technologie als derzeit fortschrittlichste, dennoch bringt sie einige Nachteile mit sich.

Lithium-Akkus sind beispielsweise sehr empfindlich gegenüber Kälte und Hitze. Schon ab Temperaturen von weniger als 5 °C und mehr als 35 °C sind Leistungseinbußen die Folge. Außerdem dürfen Lithium-Ionen-Akkus nicht tiefenentladen werden, da sie ansonsten irreparable Schäden davontragen können.
Eine integrierte Schutzelektronik ist daher sehr wichtig.

Weitere wichtige Parameter beim Kauf eines passenden Akkus sind Betriebs- und Ladespannung, Akkukapazität und maximaler Entladestrom.

Die maximale Ladespannung eines Akkus sollte nicht überschritten werden. Grundsätzlich ist es wichtig, einen Akku vorschriftsgemäß zu laden, wenn man möglichst lange etwas davon haben will. Was den Betrieb betrifft, sollte die Nennspannung nicht unterschritten werden.

Viele Spezial-Akkus bieten eine hohe Kapazität, was eine lange Laufzeit ermöglicht. Allerdings sind die Herstellerangaben eher als Idealwerte zu verstehen. Faktoren wie die Außentemperatur haben nämlich einen Einfluss darauf, wie lange ein Akku tatsächlich hält.

Der maximale Entladestrom entspricht im Prinzip der Lastgrenze, denn er bezeichnet die maximale Stromstärke, die ein Akku aufbringen kann.



Unser Praxistipp: Lötfahnen erleichtern das Arbeiten

Spezial-Akkus werden häufig mit Lötfahnen angeboten. Dabei handelt es sich um Metallzungen, die an den Polkappen angeschweißt sind und oft aus Nickel bestehen. Unterschieden werden Akkus mit U-Fahnen und Akkus mit Z-Fahnen. Bei Akkus mit U-Fahnen zeigen die Lötfahnen an Plus- und Minuspol in die gleiche Richtung, sie bilden also ein „U“. Solche Ausführungen eignen sich gut zum Verlöten auf Platinen. Bei Akkus mit Z-Fahnen zeigen die Lötfahnen an Plus- und Minuspol in verschiedene Richtung und bilden ein „Z“. Sie lassen sich einfach miteinander verbinden und sind daher die ideale Wahl zur Fertigung von Akkupacks.



FAQ – häufig gestellte Fragen zum Thema Akkumulatoren

Was ist eine Tiefenentladung?

Eine Tiefenentladung tritt ein, wenn die Entladeschlussspannung eines Akkus unterschritten wird. Die Entladeschlussspannung ist die Spannung, bei der die Akkuentladung automatisch endet. Sie beträgt bei Li-Ion-Akkus meistens bei 2,5 V, variiert aber je nach Hersteller. Eine Tiefenentladung kann zur Folge haben, dass im Inneren eines Akkus Kupferbrücken entstehen, die für einen Kurzschluss sorgen, wenn man den Akku erneut laden möchte. Grund für eine Tiefenentladung kann beispielsweise ein defektes Ladegerät sein.
 

Was ist der Unterschied zwischen Flat-Top- und Button-Top-Akkus?

Der Begriff Flat-Top bezeichnet Zellen mit flachem Pluspol. Hier endet die Oberseite des Pols bündig mit der Oberseite des Akkus. Demgegenüber sind Button-Top-Akkus mit einem erhöhten Pluspol ausgestattet. Sie sehen aus wie eine etwas größere Version normaler Batterien.
 

Kann ich einfach einen Li-Ion-Akku mit einem Ladegerät für NiCd- oder NiMH-Akkus laden?

Nein, Ladegeräte für NiCd- oder NiMH-Akkus sind zum Laden von Li-Ion-Akkus ungeeignet. Eine Verwendung kann einen Brand oder eine Explosion zur Folge haben.

 

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