Doppelhalter für 18650-Akkus

Vor Kurzem sind wieder ein paar Halter für 18650-Akkus angekommen, und ich dachte, ich schreibe dazu einen kleinen Testbericht. Vielleicht ist er ja für jemanden nützlich.
Ähnliche Halter habe ich schon mehrmals vorgestellt, daher ist dieser Bericht eher eine Ergänzung zu den vorherigen.


Ein paar Worte zum Preis. In der Überschrift steht ein Preis von 0.63 Dollar pro Stück, aber der Verkäufer hat eine etwas eigenwillige Preispolitik: Der Versand in die Ukraine kostet 0.61 Dollar, nach Russland ist er kostenlos. Allerdings kostet der Halter dann nicht 0.63+0.61=$1.24, sondern $2.41.

Die Versandkosten hängen von der Stückzahl ab, steigen aber nicht proportional. Deshalb haben mich 10 Halter insgesamt $7.88 gekostet, also 0.79 pro Stück. Am Ende des Berichts werde ich wahrscheinlich noch ein paar Links zu alternativen Angeboten nennen, die nützlich sein könnten.

Jedenfalls habe ich ein Zehnerpack bestellt, eine Weile gewartet und bei der Post ein großes Paket abgeholt. Darin war ein zweites Paket, das zum Schutz vor Beschädigungen in weiches weißes Material eingewickelt war.


An der Stückzahl gibt es nichts auszusetzen, alles wie bestellt.


Jeder Halter ist einzeln in einem verschweißten Beutel mit QR-Code verpackt.


Die Halter sind universell, das heißt, sie eignen sich sowohl für die Parallel- als auch für die Reihenschaltung von Akkus. Genauer gesagt werden die Akkus unabhängig voneinander eingesetzt; ob Reihen- oder Parallelschaltung, ist lediglich innen aufgedruckt.
Als Hersteller ist Blossom angegeben. Darauf komme ich gegen Ende des Berichts noch einmal zurück.


Die Kontakte sind aus Stahl und ziemlich steif.


Die meisten gängigen 18650-Zellen passen problemlos hinein. Trotzdem empfehle ich, zuerst den Pluspol und dann den Minuspol einzusetzen. So ist die Gefahr geringer, die Isolierung am Pluspol abzuschneiden. Das ist mir schon wegen der sehr steifen Kontakte des Halters passiert – der Effekt war im wahrsten Sinne des Wortes spektakulär: Bei einem geschützten Akku ist die Verbindung vom Pluspol zur Schutzplatine durchgebrannt.


Apropos Schutz: In diese Halter passen nur „ungeschützte“ Akkus. Außerdem passen auch Akkus mit „Nippel“ nicht hinein – und falls doch, wird das Herausnehmen zu einer echten Herausforderung.


Damit wir nicht lange um den heißen Brei herumreden, komme ich zu den Tests. Dafür habe ich den Halter selbst, einen der Akkus und ein Milliohmmeter genommen.
Ich habe den Innenwiderstand des Akkus gemessen: 14.08 mΩ.


Danach habe ich den Akku eingesetzt und zwei Messungen durchgeführt:
1. Gesamtwiderstand zwischen den Biegestellen der Halterkontakte.
2. Gesamtwiderstand zwischen den Lötanschlüssen.


Zum besseren Verständnis habe ich eine Skizze angefertigt. Daraus wird klar, dass der Gesamtwiderstand zwischen den Lötanschlüssen mehr als doppelt so hoch ist wie der Innenwiderstand des Akkus.
Falls ihr jetzt denkt, dass alles schlecht aussieht, kann ich dazu Folgendes sagen:
1. Wird der Halter einfach auf eine Platine gelötet, dann ja, sieht es schlecht aus, und mit hohen Strömen würde ich nicht rechnen.
2. Lötet man aber nahe an der Biegestelle des Federkontakts an, ist der Widerstand durchaus gering.
3. Im Vergleich zu Haltern mit Federkontakten ist das hier sogar richtig gut.


Zur Gegenprobe habe ich den Widerstand der Kontakte ohne Akku ebenfalls an zwei Stellen gemessen:
1. Zwischen der Kontaktfläche zum Akku und der Biegestelle des Kontakts.
2. Zwischen der Kontaktfläche zum Akku und dem Lötanschluss. Der Unterschied ist, wie man sieht, deutlich.


Die Situation lässt sich entsprechend auch hier schematisch darstellen. Dazu noch ein paar Erläuterungen.
R1 und R2 bezeichnen den Widerstand zwischen der Kontaktfläche zum Akku und der Biegestelle des Kontakts. Wenn der Halter bei hohen Lastströmen verwendet wird, empfehle ich, an dieser Stelle anzulöten.
Bei einem Laststrom von beispielsweise 10 A beträgt der Spannungsabfall an jedem Kontakt dann etwa 15 mV – ziemlich wenig. Lötet man dagegen an den Anschlüssen für die Platine an, beträgt der Spannungsabfall beim gleichen Strom bereits 85 mV (R1+R3 oder R2+R4).
Im ersten Fall werden bei 10 A an jedem Kontakt 0.15 W umgesetzt, und der Kontakt bleibt fast kalt.
Bei der zweiten Variante sind es 0.85×10=0.85 W, also deutlich mehr, und der Kontakt wird stärker warm.

Die erhöhte Erwärmung führt dazu, dass der Kontakt mit der Zeit seine Federkraft verliert, schlechter wird und schließlich ausfällt – möglicherweise nicht nur der Halter, sondern auch der Akku.

Erhöht man den Laststrom auf 20 A, steigt die Verlustleistung an den Kontakten auf das Vierfache und beträgt dann 0.6 bzw. 3.4 W.
Die Rechnung ist ganz einfach: Widerstand (0.0085 Ω) mal Laststrom (20 A) ergibt den Spannungsabfall (0.17 V). Danach multiplizieren wir den Spannungsabfall (0,17 V) mit dem Strom (20 A) und erhalten die Leistung, die in Wärme umgesetzt wird (3,4 W).


Oben habe ich vorgeschlagen, die Lötanschlüsse auf der Platine nicht zu verwenden, sondern die Verbindung an der Biegung des federnden Kontakts herzustellen, wie auf dem zweiten Foto zu sehen. Außerdem musste ich in manchen Situationen eine alternative Lösung verwenden: Zwischen Kontakt und Akku habe ich eine Lasche mit niedrigem Widerstand eingesetzt. Durch den höheren Anpressdruck entstand zugleich ein besserer Kontakt. So habe ich Akkus bei hohem Laststrom auf ihre Kapazität getestet.


Ganz am Anfang habe ich gesagt, dass die Halter vom Hersteller Blossom stammen. Natürlich kann ich dafür nichts garantieren, aber ich hatte bereits andere Halter dieses Herstellers getestet, und sie schnitten deutlich besser ab als die etwas hochwertiger wirkende Variante von Keystone. Hier geht's zum vollständigen Test.


Unten sind die Testergebnisse bei 10 A zu sehen. Gemessen wurde zwischen dem Akku und dem Kontakt des Halters an der Biegung. Anders ausgedrückt: Bei Keystone lag der Wert bei fast 2,9 mΩ, bei Blossom bei 1,3 mΩ. Die hier getesteten Halter lagen mit 1,5 mΩ nur wenig darüber.


Und hier noch ein Foto zum Vergleich des getesteten Halters mit zwei meiner Testhalter: links ein No-Name-Modell, rechts ein Blossom 3x18650 mit angelöteten Testleitungen.


Die Chinesen verkaufen übrigens ähnliche Halter mit Kabeln, die bereits an der Stelle mit dem geringsten Kontaktwiderstand angelötet sind – Link.


Von solchen Haltern rate ich ab, der Spannungsabfall an den Kontakten ist viel zu hoch.



Aus den Testergebnissen lässt sich Folgendes schließen:
1. Die Halter sind ganz ordentlich, wenn man die Leitungen möglichst nah am Akku anlötet.
2. Bei der normalen Verbindung oder beim Einlöten in eine Platine sollte man sie nicht mit hohen Strömen belasten.
3. Die Akkus sitzen sehr fest.
4. Lange Akkus, auch solche mit Schutzschaltung, passen nicht hinein.

Kann ich sie empfehlen? Ich denke schon, allerdings mit den oben genannten Einschränkungen. Zumindest verwende ich diese Halter häufig und bin rundum zufrieden mit ihnen.

Und nun die versprochenen Links.
1. Viele Halter bei einem bewährten Verkäufer – Link
2. Blossom-Halter in anderem Design mit besseren Eigenschaften, für 1 bzw. 2 Akkus – Link.
3. Blossom-Halter in anderem Design mit besseren Eigenschaften, für 2 Akkus – Link
4. Halter für 4x18650 – Link

Das war's von mir. Ich hoffe, der Test war hilfreich.