Alles Wichtige zu Akkutypen, Bauformen, Steckern, Messwerten und Sicherheit, dazu die Bedienung von CellDoc. Funktioniert auch ohne Internet.
Spannungen gelten pro Zelle. Bei Packs mit der Zellzahl malnehmen, ein 3S-LiPo hat also 3 × 4,2 V = 12,6 V voll.
Der Standard in Rundzellen wie 18650 und 21700: Laptops, Akkuwerkzeug, E-Bikes, Taschenlampen, Powerbanks. Hohe Energiedichte, geladen wird nach dem CC/CV-Verfahren: erst konstanter Strom, ab 4,2 V konstante Spannung, bis der Strom auf etwa ein Zehntel abgefallen ist.
Viele Datenblätter nennen 2,5 V als Entladeschluss. CellDoc testet bis 3,0 V, das schont die Zelle, misst aber 3–5 % weniger Kapazität als das Datenblatt.
Chemisch ein Li-Ion-Akku, aber in einer weichen Folienhülle (Pouch). Typisch für Modellbau, Drohnen, Handys und Smartwatches. Sehr hohe Ströme möglich, die aufgedruckten C-Raten sind aber oft geschönt.
LiPo-Variante, die auf 4,35 V (manche 4,45 V) geladen werden darf und dadurch rund 10 % mehr Energie speichert. Erkennbar an „HV“ oder „LiHV“ auf dem Etikett. Altert schneller, wenn sie oft voll steht.
CellDoc lädt Li-HV nur auf 4,2 V. Die gemessene Kapazität fällt dadurch um etwa 10 % niedriger aus. Für den Vergleich mehrerer Li-HV-Akkus untereinander ist das egal.
Sehr sicher (thermisch stabil, brennt kaum), extrem langlebig, aber geringere Energiedichte. Verbreitet in Heimspeichern, Wohnmobil- und Bootsbatterien, Solarleuchten und als 26650/32700-Rundzelle.
Nische mit besonderen Stärken: zehntausende Zyklen, extrem schnell ladbar, funktioniert auch bei starker Kälte. Dafür wenig Energie pro Gewicht. Oft als große zylindrische Zellen (z. B. 66160) für Startbatterien oder Speicher.
CellDoc kann LTO entladen und messen, aber nicht laden.
Die klassischen AA/AAA-Akkus und Modellbau-Stickpacks (6 oder 7 Zellen = 7,2 bzw. 8,4 V). Geladen wird nicht nach CC/CV, sondern mit Konstantstrom und Abschaltung, wenn die Spannung am Ende leicht absinkt (−ΔV). Deshalb braucht NiMH ein eigenes Ladegerät.
Schwer, aber billig und robust: USV-Anlagen, Alarmanlagen, Kinderfahrzeuge, Autos. Anders als Lithium voll lagern, sonst sulfatiert die Batterie und verliert dauerhaft Kapazität.
| Typ | Nenn | Voll | Leer | Lagern | Zyklen | Sicherheit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Li-Ion | 3,6 V | 4,20 V | 3,0 V | 3,8 V | 300–1000 | mittel |
| LiPo | 3,7 V | 4,20 V | 3,2 V | 3,85 V | 150–500 | gering |
| Li-HV | 3,8 V | 4,35 V | 3,2 V | 3,85 V | 150–400 | gering |
| LiFePO4 | 3,2 V | 3,60 V | 2,5 V | 3,3 V | 2000–6000 | hoch |
| LTO | 2,4 V | 2,80 V | 1,8 V | 2,4 V | 10 000+ | sehr hoch |
| NiMH | 1,2 V | ≈1,45 V | 1,0 V | beliebig | 500–2000 | hoch |
| Blei | 2,0 V | 2,40 V | 1,8 V | voll | 200–1000 | hoch |
Zyklenangaben bis 80 % Restkapazität, stark abhängig von Ladeschluss, Strom und Temperatur. Wer Li-Ion nur bis 4,1 V lädt, verdoppelt die Zyklenzahl ungefähr.
Die Zahl bei Rundzellen nennt Durchmesser und Länge: 18650 = 18 mm Durchmesser, 65,0 mm lang.
| Format | Größe | Typische Kapazität | Hinweis |
|---|---|---|---|
| 10440 | wie AAA | 300–350 mAh | 3,7 V! Nicht in Geräte für AAA |
| 14500 | wie AA | 700–1000 mAh | 3,7 V! Nicht in Geräte für AA |
| 16340 | wie CR123A | 600–800 mAh | Taschenlampen |
| 18650 | 18 × 65 mm | 2000–3600 mAh | Der Klassiker |
| 21700 | 21 × 70 mm | 4000–5000 mAh | Neuer Standard in E-Bikes und Werkzeug |
| 26650 | 26 × 65 mm | 3000–5000 mAh | Oft LiFePO4 |
| 32700 | 32 × 70 mm | 6000 mAh | Fast immer LiFePO4 |
| Pouch | flach | beliebig | LiPo, Handys, Modellbau |
Geschützte Zellen haben eine kleine Schutzplatine am Minuspol und sind dadurch 2–4 mm länger (z. B. 67–70 mm). Sie passen nicht in jeden Halter, sind aber für Taschenlampen ohne eigene Schutzschaltung sinnvoll.
Am Beispiel INR18650-30Q:
Panasonic schreibt NCR für NCA-Zellen, Sony/Murata US18650VTC6. Bei Laptopzellen steht oft nur ein Herstellercode auf der Hülle, z. B. „ICR18650-26F“ (Samsung, LCO, 2600 mAh).
Steht nichts Brauchbares drauf, in CellDoc den Typ „Unbekannt“ wählen. Die Lebenszahl wird dann als Bereich geschätzt.
S steht für Zellen in Serie (Spannung addiert sich), P für parallel (Kapazität addiert sich). Ein 3S2P-Pack hat 3 × 2 = 6 Zellen, 11,1 V nominal und die doppelte Kapazität einer Zelle.
| LiPo/Li-Ion | Nenn | Voll | Leer (3,0 V) | Balancer-Pins |
|---|---|---|---|---|
| 1S | 3,7 V | 4,2 V | 3,0 V | – |
| 2S | 7,4 V | 8,4 V | 6,0 V | 3 |
| 3S | 11,1 V | 12,6 V | 9,0 V | 4 |
| 4S | 14,8 V | 16,8 V | 12,0 V | 5 |
| 5S | 18,5 V | 21,0 V | 15,0 V | 6 |
| 6S | 22,2 V | 25,2 V | 18,0 V | 7 |
Zellen im Pack zusammenstellen: Zellen sollten in Kapazität höchstens ±2–3 % und im Innenwiderstand höchstens ±10–15 % voneinander abweichen. Sonst wird die schwächste Zelle bei jedem Zyklus tiefer entladen und altert schneller. Genau dafür ist CellDoc gemacht.
mAh sagt, wie viel Ladung herauskommt, Wh wie viel Energie. Wh = mAh × mittlere Spannung ÷ 1000. Zum Vergleich unterschiedlicher Chemien ist Wh aussagekräftiger.
1C ist der Strom, der den Akku in einer Stunde leert: bei 3000 mAh also 3 A, 0,5C = 1,5 A. Datenblätter messen die Kapazität meist bei 0,2C. Für vergleichbare Ergebnisse 0,2–0,5C wählen. Höhere Ströme ergeben etwas weniger Kapazität.
Zeigt, wie stark die Spannung unter Last einbricht. Er steigt mit dem Alter, bei Kälte und bei leerem Akku. CellDoc misst den DC-Innenwiderstand über einen Stromsprung von einer Sekunde. Handmessgeräte (z. B. YR1035) und Datenblätter geben den AC-Wert bei 1 kHz an, der etwa halb so groß ist. Beide sind richtig, sie messen nur Unterschiedliches.
| 18650, DC bei 50 % | Bewertung |
|---|---|
| unter 40 mΩ | neuwertig, auch für hohe Ströme |
| 40–70 mΩ | gut, für normale Lasten |
| 70–120 mΩ | gealtert, nur noch kleine Ströme |
| über 150 mΩ | verbraucht |
Coulomb-Wirkungsgrad: entnommene ÷ geladene Ladung, bei gesunden Li-Ion-Zellen über 97 %. Deutlich weniger deutet auf Nebenreaktionen oder Selbstentladung hin. Energie-Wirkungsgrad berücksichtigt zusätzlich die Spannungsverluste und liegt typisch bei 85–95 %.
Wie stark die Zelle während des Tests wärmer wird. Bei 0,5 A sind 2–8 K normal. Wird eine Zelle bei kleinem Strom auffällig warm, ist sie verdächtig.
CellDoc misst sie nicht automatisch. So geht es von Hand: Zelle voll laden, 1–2 Wochen liegen lassen, dann die Spannung messen. Fällt eine Li-Ion-Zelle mehr als ca. 0,05 V pro Woche, hat sie einen inneren Kurzschluss und sollte nicht mehr verwendet werden.
Fasst den Zustand in einer Zahl von 0 (ersetzen) bis 100 (wie neu) zusammen.
| Lebenszahl | Urteil | Wofür noch |
|---|---|---|
| 90–100 | Wie neu | alles, auch Hochstrom |
| 75–89 | Sehr gut | E-Bike-Packs, Werkzeug |
| 55–74 | Gut gebraucht | Powerbank, Taschenlampe, Solarspeicher |
| 35–54 | Schwach | Fernbedienung, Gartenleuchte |
| 15–34 | Nur für kleine Lasten | besser recyceln |
| 0–14 | Ersetzen | Sammelstelle |
Zell-, Pack- und Kühlkörpertemperatur mit Drosselung und Abschaltung, Über- und Unterspannung pro Zelle, Überstrom, Lüfterausfall, Ausfall der Messelektronik und die Not-Aus-Taste (BOOT). Bei jedem Fehler werden Last und Lader sofort getrennt und der Summer gibt Alarm.
Mit CellDoc lassen sich Zellen gezielt einlagern: Beim Kapazitätstest „danach auf Lagerspannung“ wählen.
Im Startdialog „Laden“ oder „Entladen“ wählen. Entladen läuft mit Konstantstrom bis zur eingestellten Schlussspannung. Dabei gelten dieselben Sicherheitsgrenzen wie im Test.
Zellen mit innerem Kurzschluss verlieren auch ohne Last Ladung. Nach einem Test mit „Danach voll laden“ merkt sich CellDoc nach einer Stunde Ruhe die Spannung. Die Zelle 7–14 Tage lagern, dann in der Zelle unter Bestand „Jetzt nachmessen“ wählen. Unter 3 mV pro Tag ist gut, ab 8 mV pro Tag gehört die Zelle nicht in ein Pack.
Im Startdialog unter „Zyklen“ z. B. 3 eintragen: CellDoc lädt und entlädt die Zelle dreimal hintereinander und zeigt die Kapazität jedes Zyklus. Bleibt sie stabil, ist die Messung belastbar. Steigt sie von Zyklus zu Zyklus, war die Zelle lange gelagert. Für die Lebenszahl zählt der letzte Zyklus.
Eine Stunde nach jedem Test merkt sich CellDoc die Ruhespannung der Zelle. Wird sie später wieder gescannt und eingesteckt, vergleicht CellDoc sofort: „−19 mV in 6 Tagen“. Viel Verlust in kurzer Zeit deutet auf hohe Selbstentladung hin. In der Zelle unter Bestand geht das auch mit „Jetzt prüfen“.
Unter Ergebnisse auf „Kurven vergleichen“ tippen, bis zu acht Tests auswählen. Die Entladekurven liegen dann übereinander, wahlweise über mAh oder über Prozent der Kapazität.
Unter Bestand → Pack zusammenstellen Serie und Parallel eingeben, z. B. 10S4P. CellDoc wählt Zellen mit möglichst gleicher Kapazität und ähnlichem Innenwiderstand und verteilt sie so, dass jede Parallelgruppe gleich viel Kapazität hat. Danach lassen sich die Zellen als verbaut markieren. Der Bauplan zeigt, welche Zelle wohin gehört, wie herum sie steht, wo die Nickelbänder oben und unten liegen und wo die Balancer-Abgriffe hinkommen. Er lässt sich drucken oder als Bild speichern.
Unter Einstellungen → Mehrere Geräte jedem CellDoc einen eigenen Namen geben (z. B. celldoc und celldoc-mini) und die anderen als Partner eintragen oder mit „Geräte suchen“ finden. Dann teilen sich alle Geräte im WLAN einen Bestand: Eine Zelle, die auf der Mini getestet wurde, steht auch auf dem großen CellDoc, und neue Nummern werden nie doppelt vergeben. Tests anderer Geräte stehen im Verlauf der Zelle mit dem Gerätenamen.
Unter Einstellungen → MQTT den Broker eintragen (z. B. Mosquitto in Home Assistant). CellDoc erscheint dann von selbst als Gerät mit Spannung, Strom, Status, Temperaturen und letztem Ergebnis, dazu eine Taste zum Stoppen. Unter Datensicherung lassen sich Bestand und Ergebnisse als Datei sichern und wieder einspielen, oder als CSV für Excel exportieren.
Mit dem optionalen OLED blättern ◀ / ▶ durch die Seiten (Live, Temperaturen, Balancer, Netzwerk mit IP-Adresse). OK bestätigt ein Ergebnis oder startet auf der Live-Seite einen Standardtest an Anschluss A, OK lang stoppt. Bei der Mini wählen ◀ / ▶ stattdessen den Schacht.
Neue Versionen gibt es auf GitHub unter Releases. Unter Einstellungen → Firmware-Update die passende Datei hochladen: celldoc-firmware.bin für CellDoc, celldoc-mini1/2/4-firmware.bin für die Mini mit 1, 2 oder 4 Schächten, celldoc-nano-firmware.bin für die Nano. Einstellungen und Ergebnisse bleiben erhalten.
Ab „Drosseln“ wird der Strom schrittweise bis auf 30 % reduziert, bei „Stopp“ schaltet CellDoc ab.
CellDoc meldet sich mit allen Messwerten automatisch in Home Assistant an (MQTT-Integration, z. B. mit dem Mosquitto-Add-on). Funktioniert nur im Heim-WLAN, nicht im Hotspot.
Fühler erwärmen (z. B. mit den Fingern), um zu sehen, welcher welcher ist.
Mit dem Multimeter am Akku messen und den Istwert eintragen. Für den Strom eine Entladung von Hand mit mindestens 0,5 A laufen lassen.
Mehrere CellDocs im selben WLAN teilen sich Zellenbestand und Nummern, z. B. ein großer CellDoc und eine Mini. Jedes Gerät hat eine vollständige Kopie, Änderungen gleichen sie alle paar Minuten und nach jeder Änderung ab. Neue Nummern stimmen sie vorher ab, damit keine doppelt vergeben wird.
Sichert Zellenbestand, Ergebnisse und Einstellungen in eine Textdatei. Vor einem Neuflashen mit „Gerät löschen“ unbedingt sichern. Das WLAN- und das MQTT-Passwort sind nicht enthalten.
Datei celldoc-firmware.bin aus den GitHub-Releases wählen. Während eines Tests ist kein Update möglich.