Akkus und ihre Sicherheit bei ungeregelten und mechanischen Mods

Wie immer gilt: Die Akkus dürfen nicht mechanisch beschädigt sein. Dellen und Co sind NIE ok! Auch sollte die Isolierung und der Schrumpfschlauch immer ok sein. Ist selbige beschädigt, kann man sie problemlos auch daheim tauschen. Jeder gute On- und Offliner bietet Schrumpfschläuche für kleines Geld an.

Die meisten Akkus sind für 200-300 Zyklen/Aufladungen ausgelegt. Danach sollte man sie austauschen.

Grundlagen

-Der Widerstand hängt primär von der verbauten Coil ab. Wer mehr zu Coils wissen will, findet das hier

-Die Akkuspannung hängt primär daran, welche Sorte man nutzt. Bei uns Dampfern sind das meist LiIon oder LiPo mit 3,7V Nennspannung, aber es werden auch noch vereinzelt LiFePo mit 3.2V Nennspannung verwendet, da diese extrem belastbar und spannungsstabil sind.

Für den Rest des Artikels gehen wir von Lithium Ionen Akkus mit 3,7V Nennspannung aus.

Und natürlich davon, wie viele Akkus verbaut sind und wie sie geschaltet (seriell, parallel oder seriell+parallel) sind.

  • Parallele Schaltung (egal wievieler Akkus) – Es steht die einfache Spannung zur Verfügung, und die Last verteilt sich auf die Akkus.
  • Serielle Schaltung – Es addieren sich die Spannungen der Akkus, aber die Last wird nicht aufgeteilt.
  • Parallel/Serielle Schaltung – Es findet eine Kombination von beidem statt. Meist (ausser bei ganz extremen Sonderbauten) werden 4 Akkus 2fach parallel/seriell geschaltet. Das ergibt die Spannung von 2 seriellen Akkus kombiniert mit der geteilten Last von 2 parallelen Akkus. Zu finden ist sowas fast exklusiv bei 4 Akku Mechmods.

Natürlich kommt da noch Voltdrop des Akkus, des Mods, Übergangswiderstände usw dazu. Aber das spielt in der Praxis für den Normalnutzer eine kleinere Rolle, als die beiden anderen Faktoren.

Die Leistung und Last richtet sich rein nach dem Ohmschen Gesetz.

R= Widerstand in Ohm

U= Spannung in Volt

I= Stromstärke in Ampere

R=U/I <=> U=R*I <=> I=U/R

P= Leistung in Watt

P= I²*R <=> P= U²/R

In der Praxis sind Spannung und Widerstand bekannte Werte. Das heißt Spannung geteilt durch den Widerstand ergibt die Stromstärke die an der Coil anliegt.

Natürlich kann man zum errechnen einen der 1000 Rechner im Web oder als App verwenden 😉 . Man muss das nicht im Kopf rechnen. Aber die Basics sollte man verstanden haben.

Praxis

Die Spannung rechnet man übrigens nicht mit den 4,2V Ladeschlusspannung, die der Akku auf dem Papier hat, wenn er voll ist. Realistisch sind an der Coil eher Werte von 3,2-3,7V, je nach Last und Akku. Je mehr Leistung man abruft, desto stärker wird der Einbruch der Spannung sein. Es hat sich eingebürgert, dass man im Normalfall mit 3.7V als Akkuspannung rechnet.

Voltdrop unter Last

Beispiele

Man steuert die Leistung mit dem Widerstand und der Akkuspannung (Schaltung und Sorte). Als Beispiel: 0,2 Ohm bei 4,2V sind 21A und 88 Watt. Bei 3,2V sind es nur noch 16A und 51 Watt. Das Sinken des Akkustandes merkt man also schon deutlich.

Um bei den 0,2 Ohm zu bleiben ergeben sich bei den 3,7V, mit denen man normalerweise rechnet, also 18,5A und 68,5 Watt.

Wäre der Mod ein 2 Akku paralleler Mod bliebe die Leistung gleich, aber es würden sich die 18,5A auf beide Akkus aufteilen, und es lägen dann 9,25A pro Akku an.

Bei einem 2 Akku seriellen Mod wären es 7,4V Spannung (2*3,7V) und daraus resultierend 274 Watt und 37A (die sich NICHT aufteilen!). Die Leistung steigt bei einer Verdopplung der Spannung um den Faktor 4, und die Last am Akku verdoppelt sich. Deshalb wird im Stacked (2+ Akkus Seriell) Betrieb relativ hochohmig gewickelt.

Dabei ist es grundlegend egal, ob es um einen Mech Mod, einen ungeregelten Mod mit Sicherungen, oder um einen geregelten Mod im Bypass geht, wobei die letzten beiden Sicherungen haben, die manche „Überlastungen“ verhindern sollten.

Nachdem wir jetzt wissen, wie wir Leistung und Stromstärke errechnen, können wir uns dem Hauptthema widmen.

Akkusicherheit

Dazu findet man viele Meinungen vor. Leider sind diese gerade beim Thema „mechanisches Dampfen“ sehr oft auf den Teilbereich „extrem niederohmig“ reduziert.

Daher behaupten manche, man brauche Hochlastakkus die 30 und mehr Ampere Dauerlast liefern, zum mechanischen Dampfen. So finden wir das oft in Guides zum mechanischen Dampfen.

Das ist BULLSHIT!

Netter kann man das einfach nicht umschreiben.

Welche Akkus die passenden für einen speziellen Anwendungsfall sind, liegt nicht daran ob der Akkuträger einen Chip hat oder nicht.

Es liegt einfach nur daran, wieviel Last man dem Akku entnimmt.

Will man 30+A Last ziehen, braucht man natürlich passende Akkus, die das sicher zur Verfügung stellen. Geregelt, ungeregelt und auch mechanisch! Dampft man aber seinen M2L RTA auf seiner single Tube bei >1 Ohm, liegt man bei unter 4A Last und kann dann problemlos auch einen 10A 3500mAh Akku nutzen.

Und auch wenn gewisse Teile der Dampferschaft sowas für „pervers“ und „sinnfrei“ halten, machen es trotzdem viele Dampfer und sind dabei glücklich und zufrieden.

Es wäre uns zumindest neu, dass es ein Gesetz gäbe, das uns Dampfer zwingt – nur weil es ein mechanischer Mod ist – extrem niederohmig und am Limit zu wickeln.

Dauerlast

Grundlegend halten wir es beim Thema Akkusicherheit so, dass wir dazu raten, die CDR (Constant Discharge Rate also Dauerlast) des Akkus nicht zu überschreiten.

Natürlich wird da jetzt jemand kommen und auf die „Pulse Ratings“ in den Datenblättern verweisen. Da man keinen Dauerstrom zieht, könnte man ja über die für Dauerlast freigegebene Stromstärke hinausgehen.

Vom Prinzip ist diese Aussage auch nicht falsch!

Wir haben nur einige Probleme damit:

1. Der Voltdrop steigt dabei massiv. Und damit hat man schnell den Punkt erreicht, an dem ein weiteres steigern der Last am Akku zu immer kleineren Leistungsgewinnen führt.

2. Was genau als „Pulse“ noch ok ist, wird in den Datenblättern nie genau spezifiziert. Meist findet man dort Angaben zu den Sicherungen von Akkupacks, die gerne als Pulseratings missbraucht werden.

Datenblatt VTC5A

Der Hersteller fordert hier, dass die Notfallsicherung des temperaturüberwachten Akkupacks (!!) z.B. bei 100A Last spätestens nach 6,7 Sekunden auslösen muss. Das bedeutet, dass der Anbieter angibt, dass ein EINMALIGES Überlasten von unter 6,7 Sekunden bei 100A nicht zum Versagen (meist Ausgasen) des Akkus führen sollte.

Bei Akkupacks im professionellen Umfeld ist es üblich, sie nach dem Auslösen der Sicherung auszutauschen und entweder die Zellen genau zu prüfen, oder direkt dem Recycling zu zuführen.

3. Die hohen Lasten sind oft nicht nötig und meist ein Notbehelf, um grosse und träge Coils halbwegs schnell ansprechen zu lassen. Mit passenderen Coils erreicht man in der Praxis oft vergleichbare effektive Ergebnisse (aka Wolken) bei merklich niederer Last.

4. Der Akku ist extrem schnell leer. Je höher die Last, desto weniger mAh bekommt man effektiv heraus. Da macht es dann einfach mehr viel Sinn, doch einen Mod mit 2 Akkus zu nutzen. Uns sind durchaus schon Wicklungen begegnet, die einen Akku in knapp 10 Zügen geleert haben. Macht sowas in der Praxis Sinn?

Messen und Schäden erkennen an Akkus

Solange „Ottonormaldampfer“ nicht in der Lage ist, daheim seine Akkus intern brauchbar durchzumessen, sollte man von allzu mutigen Überlastungen abraten. Die dabei entstehenden internen Schäden am Akku (wie auch beim Alterungsprozess) sind von aussen nicht sichtbar.

Der erfahrene Nutzer, der weiss, was er tut darf gerne auf eigene Gefahr tun, was er für richtig und vertretbar hält. Wir sind ja ein freies Land. Aber empfehlen werden wir so etwas ganz sicher nicht!

Welche Akkus nimmt man jetzt am besten?

Erstmal muss er vom Format passen: Der Mod gibt also vor, ob man 18350, 18650, 26650, 20700 oder 21700 verwenden kann. Meist gibt es Adapter auf kleinere Akkuformate dazu, aber dann verliert man Leistung und/oder Kapazität.

Man nimmt immer einen Akku, der als CDR/Dauerlast mehr Ampere liefern kann, als man braucht.

Ob man es sich einfach machen will und einfach immer und überall Hochlast Akkus nimmt und sich weiter keine Gedanken machen mag, welchen Akku man wo und wie verwendet, oder ob man sich zu jedem Einsatzzweck den optimalen herauspickt, ist jedem selbst überlassen.

Grundlegend gilt, dass je mehr Stromstärke ein Akku sicher und stabil liefern kann, desto weniger Kapazität hat er.

Als Beispiele im Bereich 18650 von Samsung:

  • Samsung 20S – 30A – 2000mAh
  • Samsung 25S – 25A – 2500mAh
  • Samsung 30Q – 15A – 3000mAh
  • Samsung 35E – 10A – 3500mAh

Dass zum Beispiel ein M2L Dampfer, der um die 5A Last braucht, natürlich auch mit einem Samsung 20S auf der „sicheren“ Seite ist, ist hoffentlich klar. Er verschenkt aber pro Akku 1500mAh Kapazität. Und die Kapazität entscheidet die Laufzeit, bis wir den Akku tauschen müssen, weil er leer ist.

Es gibt also keine pauschal besten Akkus!

Jeder darf sich zu seinem Dampfverhalten die passenden heraussuchen.

Was die genaue Auswahl der Akkus je Klasse angeht, möchten wir einfach auf Mooch und seine Liste verweisen. Diese Liste wird von ihm regelmässig Up To Date gebracht und ist so immer aktuell.

Er hat auch einen sehr informativen YouTube Channel, wenn man der englischen Sprache mächtig ist.

Wie immer freuen wir uns über Feedback und Verbesserungsvorschäge auf unserer FB-Seite. Ist euch hier etwas unklar, dann fragt! Findet ihr einen Fehler, dann sagt uns Bescheid, und wir beheben ihn.