18650 Akkus

Die Elektrodampfer haben gute Tests:

http://www.dampfakkus.de/

Im Wesentlichen gibt es auf der Welt eine Handvoll renomierter Hersteller von Li-Ionen Zellen in Bauform 18650: (18mm Durchmesser, 50mm lang, die 0 steht für zylindrisch). Von den im Endverbrauchermarkt häufig verbreiteten fallen mir fallen spontan ein:

Panasonic (Sanyo), Sony aus Japan
LG Chem und Samsung aus Korea

Das meiste was sich die Taschenlampenleute so kaufen sind diese Zellen mit etwas Elektronik drum rum (oder auch nicht) und einer anderen Folie drüber geklebt.
Wenn man Pech hat erwischt man keine erstklassigen Zellen, sondern irgendwelchen Schrott aus China. Die unterste Stufe sind die fakes al la Ultrafire.

Es gibt nicht den einen Lithium-Ionen-Akku sondern einen ganzen Blumenstrauß an Technologien. Vieles was die Performance einer Zelle bestimmt ist weitgehend geheim bzw wird nicht kommuniziert. Selbst beim Kathodenmaterial wird heute gerne "vereinfacht".

Die meisten Zellen im Consumerbereich verwenden Anoden aus Graphit, Ausnahmen sind Beimengungen von Silizium (erhöht die Kapazität leicht, geht vermutlich zu Lasten der Zyklenlebensdauer) sowie Titanat (LTO Zellen). Letzteres führt zu einer deutlich geringeren Energiedichte und hohen Preisen, aber dramatischer Verbesserung vor allem der Ladeleistung und der Lebensdauer. Die Nennspannung von LTO Zellen liegt idR bei 2,4V.

Bei der Kathode hat man eine größere Vielfalt, früher war Cobaltoxid weit verbreitet (LCO), aus Kosten- und Sicherheitsgründen verwendet man das heute idR nicht mehr. Manganoxid (LMO) ist deutlich billiger, deutlich sicherer und liefert höhere Leistungen, hat aber eine geringere Energiedichte und eine erhöhte kalendarische Alterung. Eisenphosphat (LiFePO4, kurz: LFP) ist eine ziemlich sichere Chemie mit geringer Energiedichte, mittlerer Lebensdauer und einer Nennspannung von 3,2V. Vor allem in Internetforen wird LFP ziemlich gehypt, basierend auf Erfahrungen mit der M1 Zelle von A123 System aus den Anfangstagen der verfügbaren Li-Ionen Zellen für den Modellbau. Das war mal vor 10 Jahren, A123 ist zwischendrin mal Insolvent gegangen, weil sie Qualitätsproblem bei der Zulieferung für Zellen für den Automobilsektor hatten und wurde von Chinesen aufgekauft.
Für professionelle Anwendungen kommt LFP heute nur noch dort teilweise zum Einsatz, wo die Energiedichte nicht relevant ist, im Automobilbereich ist die Technologie z.B. bei den Traktionsakkus weitgehend verschwunden.
Derzeit geht der Markt in Richtung komplexere Kathoden, in erster Linie NickelManganCobaltOxid (NMC), die eine hohe Energiedichte, mittlere Leistungsfähigkeit und mittlere Lebensdauer und Sicherheit kombinieren oder NickelCobaltAluminiumOxid (NCA) die eine noch höhere Energiedichte bieten bei leichten Einbußen bei der Sicherheit.

Das ist eine vereinfachte Darstellung, es spielen noch weit mehr Faktoren eine Rolle, insbesondere die Lebensdauer der Zellen hängt auch ganz wesentlich vom Elektrolyten ab und das ist für den normalen Anweder dann nicht mehr erkennbar. Die Leistung der Zellen hängt auch von der Architektur von Anode und Kathode ab, die Sicherheit auch vom Seperatormaterial, usw, usf...

Im Grunde muss man sich bewusst sein, dass alle Zellen Kompromisse sind. Kaufe ich die höchste Kapazität (derzeit 3600mAh) dann muss ich eben Kompromisse bei allen anderen Parametern eingehen. Will ich maximale Belastbarkeit dann geht das zu Lasten der Kapazität und auch zu Lasten der Lebensdauer, usw, usf...

Eine preiswerte und seriöse Quelle für 18650er Zellen ist www.eu.nkon.nl

Das rentiert sich zumindest wenn man größere Mengen kauft wie ich z.B. für meine Pedelecs.

Was die Sicherheitsbedenken betrifft so verlinke ich mal exemplarisch das Datenblatt einer Zelle eines Markenanbieters:

http://eu.nkon.nl/sk/k/30q.pdf

Wie man hier ganz gut sieht kann man mit den Zellen fast alles denkbare und undenkbare anstellen, die geht dann zwar irgendwann kaputt, aber brennen tut da idR nichts. Ich will da nicht zum Risiko animieren, aber auch vor völlig überzogenen Ängsten schützen.
Das gilt natürlich nur für die seriösen Zellhersteller, die wissen was sie tun und Datenblätter veröffentlichen.

Wer "irgendwas" kauft spielt natürlich Roulette und wer auf die Schutzschaltung hofft dem möchte ich mitteilen, dass mein Eindruck aus der Pedelec-Szene ist, dass im Consumerbereich die Zellüberwachungselektroniken weitaus häufiger versagen als die (mechanischen) Sicherheitsmechanismen, die in guten Zellen heute integriert sind. Zumindest bei Geräten die nur eine einzige Zelle verwenden halte ich(!) eine Schutzschaltung für überflüssig, wenn man gute Zellen kauft und wenn man weiß was man tut.

MfG

PS: Vielleicht noch als Ergänzung: Vernüftig eingesetzt und Qualitätszellen vorausgesetzt sind heute Li-Ionen Akkus den anderen Akku- und Batterietypen haushoch überlegen. Auch eine Lebensdauer von 20 Jahren ist prinzipiell nicht unmöglich, wenn man sie entsprechend behandelt. Ich besitze eine 18 Jahre alte primastische LCO Zelle, die heute noch fast 90% der aufgedruckten Kapazität liefert (die ich aber seit 17 Jahren nur noch zu Testzwecken im Schubladne liegen haben)

PPS: Eine gute Allroundzelle ist z.B. die Panasonic NCR18650PF. Sie hat 2900mAh, liefert 10A und kann mit ca. 1,5A geladen werden. Sie hat als vermutlich NCA Zelle eine geringe kalendarische Alterung und verträgt recht viele Zyklen. Sie hat scheinbar recht zuverlässige eingebaute Sicherheitsmechanismen. Ihr Vorgänger wurde (leicht modifiziert) im Tesla Roadster verbaut. Und sie kostet nicht viel: http://eu.nkon.nl/rechargeable/18650-siz...7v-2900mah.html (leider gerade im Moment dort nicht verfügbar)