Nachdem bei uns seit einiger Zeit mehrere dieser AA Li-Ion Akkus im Einsatz sind, wurde eine Möglichkeit nötig, diese sinnvoll zu lagern. Gleichzeitig sollten die Akkus in der angedachten Halterung auch geladen werden können, unter anderem um Kurzschlüsse durch herumbaumeln zu verhindern.

Nach mehreren Revisionen haben wir einige Halterungen im Einsatz, gedruckt in grauem PLA mit grünem oder schwarzem Schieber (Um den Ladezustand anzuzeigen, schwarz weil ich kein Rot zur Verfügung hatte):

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Hier sind die STL-Dateien, die zum Drucken nötig sind:

Der Beitrag USB-C Li-Ion Akkuersatz für Alkaline – Lade- und Lagerhalterung erschien zuerst auf flohs blog.

Wer kennt das nicht: Kaum wird ein Gerät benötigt, sind die Batterien leer. Oder: Wie oft wirft man eigentlich Alkaline AA oder AAA Batterien weg, gerade in solchen Dingen wie Wanduhren, Fernbedienungen oder Taschenlampen?

Leider viel zu oft. Das Konzept einer Einwegbatterie war eigentlich schon immer nicht das Beste, schon aus umwelttechnischer Sicht. Wie schafft man also Abhilfe?

Es gäbe in den gebräuchlichen Batteriegrößen AAA und AA Akkus, auf Basis von Nickel-Cadmium (NiCd) oder moderner Nickel-Metallhydrid (NiMH) – Bei letzteren seien die guten Eneloop von Panasonic* zu erwähnen, die allerdings mittlerweile auch qualitativ minderwertiger hergestellt werden als früher und so manche Nebenwirkungen mit sich tragen.

⧉ Panasonic

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Beide Zellchemiearten haben die Eigenart, im voll geladenen Zustand nur 1.2 Volt statt den von vielen Geräten erwarteten 1.5 Volt einer Standard-Alkaline-Batterie zu liefern. Sollten dann auch noch mehrere Batterien vorgesehen sein, multipliziert sich die Diskrepanz natürlich immer mehr. In meinem Fall war das Problem am auffälligsten bei unserem Brother PT-D600VP*, ein Labeldrucker der entweder via Netzteil oder mit AA Batterien betrieben werden kann. Ganze sechs Stück sind nötig, was bei 0.3 Volt weniger pro Zelle dann einen Unterschied von 1.8 Volt beträgt. Man könnte also sagen, dass für das Gerät etwas mehr als eine Zelle bereits leer ist.

Funktionieren tut der Labeldrucker natürlich auch mit NiMH AA Akkus, aber spürbar kürzer. Der Unterschied ist optisch nicht sichtbar, da es keine Ladezustandanzeige gibt. Anders verhält sich das bei manchen Taschenlampen oder z.B. dem GameBoy von Nintendo, die zeigen mit vollen NiMH Akkus von Anfang an nur 2/3 Ladezustand an, weil die Spannung einfach niedriger als angenommen ist und die Akkus daher auch nie ganz entladen werden.

Dazu kommt, das man sowohl früher bei NiCd Akkus als auch bei Ni-MH spezielle Ladegeräte braucht und man diese Akkus auch durchaus falsch laden bzw. lagern und damit mindestens schädigen kann. Erwähnenswert ist ebenfalls, das beide dieser Akkuarten eine gewisse Selbstentladung mit sich bringen, also geladen aber ungenutzt mit der Zeit immer leerer werden.

Was tun?

Seit einigen Jahren gibt es neuartige Akkus im AAA oder AA Format, die im Inneren einen Lithium-Ionen-Polymer-Akku verbaut haben, zusammen mit einer BMS– und Reglerelektronik im Pluspol-Deckel. Das ist technologisch ebenso nicht ideal, auch diese Akkus haben Zyklengrenzen und verschleißen. Aus elektronischer Sicht eine gute Lösung, allerdings nicht für jeden Anwendungszweck.

Diese neuen Akkus werden meistens über eine in jedem Akku verbaute USB-C Buchse aufgeladen, mit einem handelsüblichen USB-C Kabel. Eine Status-LED die entweder die Farbe ändert oder blinkt informiert über den aktuellen Stand, in meinem Fall ist es eine grüne LED die beim Laden blinkt und wenn der Akku voll ist dauerhaft leuchtet.

Der große Vorteil ist, das diese Zellen durch einen integrierten DC-DC Step-Down-Wandler dauerhaft 1.5 Volt liefern, was auch gleichzeitig der größte Nachteil vieler dieser neuartigen Akkus ist – Das Gerät kann die weniger werdende Kapazität nicht erfassen und die Geräte gehen schlagartig aus, weil der Akku selbst bis zum Ende 1.5 Volt liefert und sich dann selbst abschaltet.

Es gibt einige Modelle die dieses Problem durch eine langsam absinkende Ausgangsspannung umgehen, ich hatte Glück wenn man das so nennen möchte und habe Modelle von Verico (Pollin) und welche von Lumak Pro (Hornbach) im Einsatz, die beide dieses Verhalten simulieren. Auch auf Amazon gibt es solche Modelle, sogar von namhaften Herstellern*.

⧉ Lumak

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Zusätzlich ist wichtig zu wissen, das die Selbstentladung dieser Li-Ion Akkus wesentlich geringer ist als bei den anderen Akkuarten im AA und AAA Format.

Anwendungsgebiete

Es haben sich Anwendungsgebiete ergeben, bei denen diese neuen Akkus Alkaline, NiCd oder NiMH deutlich überlegen sind:

• Fernbedienungen
• Controller (Nintendo Wii, XBOX, PlayStation,…)
• Mobile Konsolen (GameBoy Pocket, Color, Advance)
• Wanduhren
• Temperaturfühler bzw. Temperaturanzeigen
• Smarte Heizungsthermostate
• Kabellose Mäuse und Tastaturen
• Taschenlampen
• Dekoleuchten
• Mobile BT-Lautsprecher
• Diverse kleine Elektrowerkzeuge
• Sofortbild- oder Labeldrucker
• Kameras

…eigentlich überall dort, wo es kein thermisches Problem für die Li-Ion-Akkus gibt und man mit rapide fallender Kapazität gegen Ende leben kann.

Fazit

Diese neuen Akkus sind super – Aber meistens auch superteuer. Zum Einstieg würde ich die wirklich sehr günstigen AA-Akkus von Lumak Pro empfehlen, bei dem Preis kann man nichts falsch machen. Das Ladekabel muss aber separat erworben werden. Der Preis kommt unter Anderem durch die relativ niedrige Kapazität und das fehlende Zubehör zustande. Wir haben einige genau dieser Akkus überall im Einsatz und können diese nur wärmstens empfehlen.

Es gibt auch Nachteile. Zum Beispiel sind diese Akkus durch den integrierten USB-C Anschluss anfälliger für Beschädigungen, man sollte vorsichtig damit umgehen. Auch Verschmutzungen können zu Problemen führen. Wenn der Einsatzzweck eher grober oder feuchter Natur sein soll, würde ich lieber auf Eneloop oder Alkaline zurückgreifen.

Ob die angegebenen Ladezyklen erreicht werden können muss die Zeit zeigen.

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