AA-Akkus dürften wohl zu der am meisten eingesetzten Zellengröße zählen. Als Fotograf hat man AA-Batterien häufig in Systemblitzgeräten oder auch machen Batteriegriffen im Einsatz. Gerade beim Einsatz im Blitzgerät möchte man natürlich möglichst viele Auslösungen aus einem Satz Akkus herauskitzeln. Für viele sind Panasonics Eneloops der Standard bei vorgeladenen und lagerfähigen Akkus. Ich habe diese und zum Vergleich die günstigere Amazon Basics sowie Akkus von Discounter (Aldi Süd) gemessen.

Normale Batterien sind bei stromhungrigen Anwendungen wie im Blitzgerät auf Dauer einfach zu teuer. Vorteile haben sie jedoch wenn es um die Lagerfähigkeit (geringe Selbstentladung) und den Langzeiteinsatz bei geringer Beanspruchung geht, wie z. B. in Fernbedienungen. Moderne Fernbedienungen benötigen nur kurze Spitzenströme und befinden sich dann wieder im Schlafmodus. Hier lohnt sich der Einsatz von Akkus kaum, da selbst bei den modernen Akkus mit geringer Selbstentladung, diese noch um den Faktor 2-3 höher ist, als bei guten Alkali-Mangan Batterien. Zudem ist die Zellspannung bei Akkus geringer als bei Batterien, sodass der die Fernbedienung häufig früher den Dienst quittiert, als bei herkömmlichen Batterien, obwohl der Akku noch über reichlich Restkapazität verfügt.

Da ich es mal etwas genauer wissen wollte, habe ich drei verschiedene Akkus mit einer sogenannten „Elektronischen Last“ (auch Dummyload, Stromsenke, Electronic Load oder Powersink genannt) kontrolliert entladen. Die Elektronische Last kann so eingestellt werden, dass immer der gleiche Strom fließt, egal wie sehr die Spannung der Zelle sinkt. Die so entnommene Leistung wird einfach in Wärme umgesetzt, weshalb auch ein kleiner Lüfter auf dem Gerät montiert ist. Mit diesem kleinen Messgerät kann man nicht nur die Kapazität von Akkus, Batterien und Powerbanks messen, sondern auch den Ausgangsstrom kleinerer Netzteile oder Ladegeräte. Man kann damit Quellen mit bis zu 20 Volt Ausgangsspannung und einem maximalen Strom von 3 Ampere. Die maximale Gesamtbelastung liegt bei 20 Watt. Wer Hochleistungs-LiPo-Akkus für Copter mit 25 C messen will, braucht natürlich eine andere Lösung. Mit knapp 20 Euro inkl. Versand aus China ist das Teil sehr erschwinglich. Man könnte sich so einen Kapazitätstester für Akkus auch mit einem Arduino zusammenbauen, aber nicht für diesen Preis. Eine etwas „highendigere“ Version einer solchen Messanordnung mit entsprechenden Messgeräten und National Instruments LabView als Visualisierungssoftware, werde ich demnächst mal zeigen.

Testaufbau mit der Elektronischen Last

Testaufbau mit der Elektronischen Last

Laut Datenblätter der Akkuhersteller wird die Nennkapazität, die auf dem Akku aufgedruckt ist, bei einer konstanten Entladung mit 0,2 C gemessen. „C“ ist das bei Nennkapazität. Im Fall der Eneloop und Amazon Basics Akkus also 1900 Milliamperestunden. 0,2 sind also ein Fünftel von 1900 = 380. Die Akkus müssen also mit einem konstanten Strom von 380 Milliampere (mA) entladen werden. Nun muss man noch festlegen, bis wann man eigentlich entladen möchte. Auch dazu geben die Hersteller einen Wert an, die sog. Ladeschlussspannung oder engl. „Cutoff Voltage“. Diese liegt bei 1,0 Volt. Wir messen also so lange, bis die Spannung am Akku unter 1,0 Volt sinkt.

Da die Elektronische Last per USB mit dem Rechner verbunden ist, kann ich sowohl den Entladestrom, als auch Ladeschlussspannung vorgeben. Die gemessene Kapazität in mAh und Milliwattstunden wird automatisch berechnet und die Entladung mit einer Entladungskurve visualisiert.

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21 Responses

  1. prati

    Danke für den Test!
    Was mich interessieren würde: warum gibt es eigentlich keine Akkus mit 1,5 Volt, sondern nur mit 1,2?

    MfG

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    • nachbelichtet

      Das ist eine berechtigte Frage! Die Ursache liegt in der eingesetzten Chemie des Akkus. Eine Zelle (Sekundärelement), also zwei Elektroden und das Elektrolyt dazwischen, kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen, die unterschiedliche Eigenschaft haben und Spannungen liefern. Die alten Nickelcadmium-Akkus lieferten 1,2 V, ebenso wie die aktuellen Nickel Metallhydrid-Akkus. Das war nahe genug an der 1,5 Volt Batterie.

      Ein Natrium-Ionen Akku könnte auch 2 Volt pro Zelle liefern, genau so wie ein Nickel-Wasserstoff-Akku. Diese sind nur schwieriger zu bauen, empfindlicher etc. Darum hat man sich auf eine Technik besonnen, die günstig in der Herstellung und sicher in der Anwendung ist. Da diese auch noch kompatibel zu 1,5 Batterien (Primärzellen) sein musste, waren eben nicht mehr als 1,2 Volt möglich.

      Aktuelle Lithium-Ionen Technik liefert ja 3,7 Volt pro Zelle, hat eine viel höhere Energiedichte, ist aber eben nicht kompatibel zu den klassischen 1,5 Volt Anwendungen. Eine 9 Volt Blockbatterie besteht übrigens einfach aus 6 übereinandergeschichteten 1,5 Volt Elementen (oft sogar aus 6 Stück AAA-Batterien, die sich nach der Demontage des Blocks auch einzeln nutzen lassen). Beim 9 V Akku sind es eben 6 Stück 1,2 Volt Zellen, weshalb diese Blockakkus auch nur auf 7,6 Volt kommen.

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  2. Heinz-Jürgen Bader

    Der einzige Anbieter für die benötigte Software schreibt mir:
    „The download link for the requested software cannot be found. We will update our database soon and let you know when EB Tester Software is available for download.“
    Das war aber schon vor zwei Wochen.
    Vielleicht bin ich ja nur zu ungeschickt zum Suchen, und jemand von Euch kann mir mitteilen, wo man diese Software erhalten kann. Markus antwortete mir leider nicht.

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      • Heinz-Jürgen Bader

        Danke, Markus, die beiden Links waren schon einmal Goldes wert; die Software und der Treiber sind installiert (Windows 10 Pro). Allerdings habe ich noch die große Hürde des Anschlusses an den Rechner. Laut Beschreibung brauche ich dazu ein USB zu TTL serial converter Kabel. Da die Elektronische Last einen USB-Mini-B-Ausgang hat, wäre das also ein Kabel bzw. Adapter von USB-Mini-B auf Seriell. Dann könnte ich diesen seriellen Stecker mit einem weiteren Adapter zu USB A für den Rechner machen (keiner meiner drei Rechner hat noch einen seriellen Port). So kann das doch nicht gemeint sein.
        Wenn ich die Elektronische Last mit einem normalen USB-Kabel an den Rechner anschließe, kann ich in der Software keinen Port auswählen, und der Gerätemanager meldet „Unbekanntes USB-Gerät (Fehler beim Anfordern einer Gerätebeschreibung.)“
        Wie hast Du Deine Elektronische Last an den Rechner angeschlossen?

        Heinz

      • Heinz-Jürgen Bader

        Jetzt ist alles klar. Auch bei mir war das Kabel dabei, ich habe es aber nicht als Spezialkabel erkannt und deshalb mit anderen Kabeln probiert 🙁 Danke.

  3. Matthias

    Sehr guter Test. Vielen Dank für deine Zeit, den durchzuführen.
    Kann man mit der elektronischen Last eigentlich auch diese USB-Power-Packs testen?

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    • nachbelichtet

      Ja, kann man. Diese elektronische Last verträgt bis zu 20 Watt. Üblicherweise belastet man hier mit 1 Ampere (mal 5 V = 5 Watt) Ich habe übrigens schon einige Power-Banks getestet und die Ergebnisse sind ziemlich ernüchternd …

      Antworten
  4. Heinz-Jürgen Bader

    Danke für den Test, Markus. Er hat mich angeregt, mir diese Elektronische Last auch zu kaufen. Leider ist die dazu nötige EB Tester Software (derzeit?) nicht downloadbar. Falls sie kostenlos ist, bitte ich Dich, Deine Version irgendwo hochzuladen, damit wir Interessierten sie auch verwenden können.

    Heinz

    Antworten
  5. Kurt

    Guter Test, aber was sagen die Akkus bei Temperaturen unter 0°C?
    Ich habe das mal mit einer Philips LED Fahrradlampe bei -7 °C getestet.
    Bei Discounter Akkus mit angeblich 2600 mAh schaltete die Lampe nach 15 Minuten ab, die 1900er eneloop hielten locker 45 Minuten, und das ohne nachladen an mehreren Tagen. (Fahrt zur Arbeit)
    Für mich gibt es nur einen zuverlässigen Akku, Eneloop.

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  6. Michael Buss

    Hallo,

    Preislich geben sich die Amazon und die Eneloop ja nicht`s, von daher vermute ich das die von Amazon auch von Panasonic sind. Deine Werte bestätigen mir das eigentlich auch. Danke fürs testen.

    Antworten
  7. Matthias

    Tja, das Problem bei den Discountersachen ist eben, dass man nicht sicher sein kann, dass die nächste Charge genauso reagiert, da sie evtl. von einem anderen Hersteller stammt.
    Man kann ja wohl auch bei den Weinen Glück haben und Überproduktionen richtig guter Tropfen erwischen …
    Jedenfalls hatte ich mal bei Lidl Akkus gekauft und wollte damit mein Speedlite betreiben, allerdings schafften die es selbst voll geladen nicht, den Speedlite auf grün zu kriegen. Seitdem kommen mir diese Akkus maximal noch in die Taschenlampe oder Fernbedienung, für Extremsituationen dann doch lieber Eneloops oder die scheinbar wirklich vergleichbaren Amazon-Akkus, von denen ich mittlerweile auch ein paar habe. Allerdings kann man vermutlich auch da nicht sicher sein, dass nicht mal ein anderer Hersteller zum Zuge kommt.

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  8. Schu

    Hallo,

    Ich habe eine Penta KX und benutze dort seit jeher Eneloops ( die DSLR hat keinen Akku, sondern benötigt“Batterien“. Irgendwann bin ich auf die Amazon basics umgestiegen, aber nach nicht einmal einem Jahr hat die Kamera mit den Akkus gestreikt, da die Spannung nicht mehr ausreichend War. Ein refresh mit meinem Ladegerät hat da auch nicht mehr geholfen.

    Deshalb bei anspruchsvollen Anwendungen nur noch Eneloops ( im Blitzgerät gghen aber auch alle anderen Akkus wie Amazon Basics)

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    • nachbelichtet

      Der Test zeigt ein anderes Bild (identische Entladungskurven/Spannungen). Allerdings kann es natürlich bei jedem Akku einmal Probleme geben.

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  9. Heinz

    Sehr spannend der Test und vor allem die Ergebnisse.

    Und solche Tests sind ja nicht mal so in 10 Minuten durchgeführt.
    Vielen Dank.

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    • nachbelichtet

      Ja, dieser Test war recht aufwendig, da man immer das Entladen abwarten muss etc. und dann gab es noch einmal einen kompletten Durchlauf zum Vergleich.

      Antworten
  10. Matt

    Hallo,
    danke für diesen kurzen Test, immer wieder sehr interessant.
    ich denke, dass die No Name Akkus schon mal aus unterschiedlichen Produktionen oder div. Herstellern stammen. Wenn man die Kosten zueinander in Relation setzt dann spricht eigentlich alles für die günstigeren Produkte…

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