Ein Akku-Test im Allgemeinen und Hinweise auf Besonderheiten zum P4225

Von mehreren Lithium-Ionen Akkus aus dem fernen Osten - egal von welcher Firma importiert - hatte kein Akku die Kapazität, die nominal angegeben war (nur zwischen 50 und 75% mit einer Tendenz zu 50%).
Diese Statement kann ich abgeben aufgrund von Messungen, die ich an mehreren Akkus durchgeführt habe.

Vor der Messung wurden die Akkus voll geladen (4,2V).
Die Entladekennlinie der einzelnen Akkus wurde mit einem Multimeter (PeakTech 4390) aufgenommen, die Daten über den USB-Anschluß des Messgeräts an den Rechner übertragen und dort aufgezeichnet. Als Last habe ich 10 Ohm genommen, was ungefähr einen Strom von 400mA hervorruft, welches dem mittleren Strombedarfs des P 4225 entspricht (bei voller Helligkeit).

Die Kapazität eines Akkus habe ich - aufgrund der Kennlinie des betreffenden Akkus möglichst bis zur Entladespannung 3.0 V - mittels der Excel-Formel =SUMME(1.Messpunkt:x.Messpunkt)/600 bestimmt. (Messpunkteabstand = 1Min). Diese Genauigkeit langt für das Abschätzen der Güte der Akkus für den hier gewünschten Zweck. (Herstellerfirmen messen die Kapazität des Akkus mit für den entsprechenden Akku angepassten Entladestrom)

Im folgenden Diagramm beachte man die 2400mAh Lithium-Ionen Akkus (blaue und grüne Linie) als auch den 1700mAh Akku (gelbbraune Linie) hinsichtlich ihrer Kapazität:

Die nach dem Abfallen der Kennlinien auf ca 3V wieder ansteigenden Kurven rühren daher, dass der Lastwiderstand von den Akkus entfernt wurde und sie sich somit wieder erholen konnten. Sehr prägnant ist diese Erholung bei dem 1700mAh (gelbbraune Linie) und dem 2400mAh Akku (grüne Linie). Dies deutet auf einen hohen Innenwiderstand dieser beiden Akkus hin, womit sie sich für den vorgesehenen Zweck disqualifizieren.

Das Doppelpack (mit gemessenen ca 2100mAh) eingebaut in den P 4225 hatte folgende Laufzeit:

nach 3h20min erschien die 1.Akkuwarnung (nur noch 20%)

nach weiteren 50min erschien die 2. Akkuwarnung (nur noch 10%) anschließend blinkt die Leuchtdiode

nach weiteren 20min ging das Blinken der Leuchtdiode in ein schnelles Blinken über

nach weiteren 60min war der Akku so weit entladen, dass sich das Gerät abschaltete

Somit ergibt sich eine Gesamtlaufzeit von 5h30min*

Aus dem 2. Diagramm ist zu entnehmen, dass ein mehrmaliges vollständiges Laden und Entladen eines neuen Akkus keine nennenswerte Kapazitätserhöhung bringt - dies kann man als Gerücht bzw. Notargument der Anbieter abtun (dies steht auch im Einklang mit der Referenz von "batteryuniversity.com").

Grundsätzlich kann man sagen, dass die Original Akkus von Medion auch die Kapazität haben, die draufsteht - was man nicht von den "Hongkong-Akkus" sagen kann.
Für den Ersatz eines Medion Akkus durch einen Akku mit größerer Kapazität ist das wichtigste Kriterium, dass die Abmessungen passen (Höhe, Breite, Tiefe bzw. Dicke). Alles andere kann man (als Bastler) hinbiegen - auch wenn man die Elektronik der Akkus (sehr vorsichtig) auswechseln muss. Siehe schwarze Kennlinie in Bild 2 "Parallelschaltung von 1200 (1250)mAh Akku und 1350 (2400)mAh Akku mit der Elektonik des 1100mAh Akkus Sanyo Model No: T0052 aus dem Medion P 4225". Diese Parallelschaltung funktioniert einwandfrei!
(Natürlich wäre es besser, zwei Akkus mit gleicher Kapazität parallel zu schalten, wegen der unterschiedlichen Belastung und somit unterschiedlichen Alterung, aber ich hatte nichts Besseres zur Hand und die Kapazität sollte maximiert werden).

Hintergrund: Das Parallelschalten von zwei oder mehr einzelligen Lithium-Akkus mit gleicher Kapazität macht keinerlei Probleme, sondern erhöht nur - wie gewünscht - die Kapazität der Gesamteinheit. (Dies gilt nicht für die Serienschaltung von Lithium Akkus). Bevor man die Lithium Akkus parallel schaltet, sollten sie die gleiche Spannung aufweisen, da sonst ein zu hoher Ausgleichsstrom zwischen den Akkus fließen kann. Am Besten man klemmt zuerst die Minus-Pole zusammen und dann über einen 1 Ohm Widerstand die Plus-Pole und wartet dann eine Weile bis sich die Spannungen von beiden Akkus angeglichen haben. Aber wenn man sich sicher ist .... dann geht's auch ohne.

Referenz: http://batteryuniversity.com/partone.htm.

Im folgenden Bild sind die getesteten Akkus zu sehen:

Oben Links: Doppelpack 2100mAh (Soll 2x1000mAh)Preis: 2,50 € das Stück von Pollin Best.Nr: 270635 (siehe Diagramm 1)
Abmessungen eines einzelnen Akkus: 49,7x33,7x6,5 Typ: Samsung ICP653450S. Ähnliche Akkus Google-Suche: 653450
Oben Mitte: Lithium-Ionen Akku Sanyo Model No: T0052 3,7 V und 1100mAh (Soll 1100mAh). Länge: 55mm, Breite: 35 mm und Höhe 5mm mit 4 poligem Stecker aus P 4225 (siehe Diagramm 2)
Oben Rechts: Lithium-Polymer Akku von Reichelt Best.Nr: PDA-Akku MI002 Dicke 9,5 mm ca. 1660 mAh (Soll 1800mAh) (siehe Diagramm 1)
Folgende Akkus wurden nur im PNA 465T bzw. P 4225 getestet:
Unten Links: einer von zwei Lithium-Ionen (Hongkong) Akkus 2400mAh Dicke 10,5 mm von http://www.batteryupgrade.com. Der Bessere von Beiden hatte eine Kapazität von ca. 1800 mAh und ist jetzt in meinem PNA 465T eingebaut.
Ein weiterer (Hongkong)Akku von http://www.pda-square.de hatte eine Dicke von 8mm bei einer Kapazität von 1350mAh (siehe Kennlinien Diagram 1 3.Versuch und Diagram 2 - 1., 2., 4. Versuch). (hinsichtlich Kapazität: zaubern können die Alle nicht)
Unten Rechts: Lithium-Ionen (Hongkong) Akku 1700mAh, Dicke 8mm von http://www.batteryupgrade.com, hielt im P 4225 gerade mal solange wie ein 700mAh Akku (gelbbraune Linie in Diagramm 1).

Weitere Akkus, die mein Interesse weckten, waren:

Lithium-Polymer Akku 3,7V 1000mAh von Pollin Best.270753. War in den Abmessungen leider zu groß für den P 4225, Dicke passte um 2 parallel zu schalten. Abmessungen: 59x59x3,5mm

Lithium-Polymer Akkupack 2x3,7V 650mAh von Pollin Best.270497, war in den Abmessungen nur aufgrund der Anschlussfahnen zu groß(d.h. es fehlten einige Millimeter), sonst haben die Abmessungen gestimmt. Naja, für die Parallelschaltung zweier Akkupacks mit dann 4 Akkus á 650mAh = 2600mAh und einer Dicke von 7.6mm wäre es im Gehäuse sehr, sehr eng geworden; Abmessungen: 62x35x3,8mm

Vorteil der Lithium-Polymer Akkus: geringeres Gewicht bei fast gleicher Kapazität, wie Lithium-Ionen Akkus
Nebenbei: Außer bei Reichelt und Pollin habe ich nur bei http://www.akku.net/AKKULIST/1.60,PDA%20Akku die meisten Akkus mit der Angabe der Abmessungen gefunden (auch der Hongkong-Akkus!), bei allen anderen Anbietern: Fehlanzeige!

Lithium Akku Sanyo Model No: T0052

1. Bild Akku eingepackt
   
2. Bild Akku nackig von vorne (man beachte den Thermoswitch !!!) leider auf dem Bild schlecht zu sehen
   
3. Bild Akku nackig von hinten
   

Die Elektronik, die in jedem Akku enthalten ist (außer Racing-Akkus, da ist der Nutzer selber verantwortlich), schützt den Akku vor

• Überladung (> 4,2 V - sie spricht bei 4,3 V an) (getestet: Elektronik danach kaputt)
• Entladung (< 2,6 V - spricht bei 2,6 V an) (getestet: beim Entladen nicht aufgepasst, funktionierte danach immer noch)
• Überhitzung (Thermoswitch - scheint nur bei Lithium-Ionen Akkus vorhanden zu sein, nicht bei Lithium-Polymer Akkus)
• ein Überdruckventil im Akku (konnte ich nicht verifizieren, bei Lithium-Polymer Akkus kaum vorstellbar)
  Den Thermoswitch bei dem Sanyo Model No: T0052 habe ich beim Versuch des Ablötens der Akku-Elektronik unfreiwillig getestet.
  Er funktionierte vorher - danach nicht mehr :(

Da die Lötfahnen des Akkus T0052 - beim genauen hinsehen - am Plus- und Minus-Pol der Elektronik punktgeschweißt sind und nicht gelötet, ich durch hin- und herbiegen nichts kaputtmachen wollte, habe ich zu effektivsten Methode gegriffen und zwar zum Seitenschneider. Damit habe ich die Lötfahnen durchtrennt und zwar knapp 1cm von der Elektronik entfernt - den Thermoswitch außer acht lassend. An diese nun 1cm langen Lötfahnen der Elektronik wurden dann die Drähte für den neuen Akku angelötet. Wie es sich gehört: roter Draht = Plus, schwarzer Draht = Minus, das Ganze mit Isolierband umwickelt, so dass nur noch der 4 polige female Stecker und die Anschlussdrähte für den Akku herausschauen.

In dem gebastelten Doppelpack von Pollin hat jeder Akku auf der Unterseite einen eigenen Thermoswitch, dem kommt man somit beim Ablöten der Elektronik nicht zu nahe. Bei den Hongkong-Akkus konnte ich keinen Thermoswitch in Gestalt eines Bauelements erkennen.

P 4225 mit Lithium-Ionen Akku im Doppelpack

Und so sieht der P 4225 jetzt von Innen aus. Das Gerät hält ca. 7 bis 8 Stunden im Ozi-Außeneinsatz durch. Der (die) Akku(s) wurden schon mehrmals im Betrieb entladen und durch die interne Elektronik wieder aufgeladen. Entladekennlinie (schwarz) siehe obiges Diagramm 2 - "Parallelschaltung von 1200 (1250)mAh Akku und 1350 (2400)mAh Akku mit der Elektonik des 1100 mAh Akkus Sanyo T0052".

Man sieht in der Mitte den, nur auf der Rückseite von der Isolierung befreite, 1350 (2400)mAh Akku, der mit seinen 7,5mm Dicke an die Grenze der Aufnahmefähigkeit des Gehäuses stösst (jeder zehntel Millimeter zählt). Links von diesem Akku sieht man die "eingewickelte" Elektronik des T0052-Akkus. Die Akkus selbst sind mit etwas Doppelklebeband an der Platine befestigt. Die aus weicherer Plastik als die Vorderseite bestehende Gehäuserückseite ist, wie auf dem Bild zu sehen, von einigen "Hindernissen" entkernt worden.

Zu beachten ist, dass der P 4225 an die Elektronik des Akkus Sanyo Model No: T0052 angepasst ist und umgekehrt. Es handelt sich hier um eine ganz andere Elektronik als die z.B bei den Akkus, die im PNA465T eingesetzt werden (da ist nur der 5-polige female-Stecker mit runden 1mm Löchern wichtig und die Belegung (3 aus 5) mit rot = Plus, schwarz = Minus und weiß = wahrscheinlich Temperaturfühler).

Bei dem Sanyo T0052 Akku ist der 4-polige female-Stecker mit länglichen 0,5x1mm Löchern versehen und alle Anschlüsse sind belegt: rot = Plus, schwarz = Minus, gelb = Steuerleitung!!! und blau = wahrscheinlich Temperaturfühler.

Allen gemeinsam ist aber, dass von der Elektronik des Akkus nur Plus und Minus zum Akku selber gehen (mit Plus auf dem Gehäuse !!!! bei Lithium-Ionen Akkus)

Deshalb gibt es im Handel noch keine Ersatzakkus für den P 4225 / P 4425 (unter der Annahme, dass im P 4425 der gleiche Akku enthalten ist)

Dies bedeutet, will man einen stärkeren Akku in den P 4225 einbauen, muss man die Elektronik aus dem Sanyo Akku entfernen und die Elektronik des neuen Akkus mit dieser austauschen. Damit gehen natürlich alle Garantieansprüche flöten - sowohl vom Akku als auch von dem Gerät in den man den neuen Akku einsetzt.

Aber - wer nichts wagt, der nichts gewinnt !!!!!

Quellen

Diese Ausführungen wurden von User Ralf25 übernommen und stammen aus diesem Beitrag des Nachbarforums.

Siehe auch zu diesem Thema den Beitrag "Messung-der-Akkulaufzeit-des-P4410" im Nachbarforum.