18650 / 21700 Li-Ion Akkus in Stirnlampen

Warum schreibt jemand wie ich einen Artikel über einen Akku? Ist das die Zeit wert, findest Du nichts besseres? Nein! Gerade im Vorfeld des großen Tests von Trailrunning-Stirnlampen fand ich es interessant nicht einfach nur Akkukapazitäten anzugeben, sondern auch über diese besonderen Akkutypen im Lithium Ionen Regal aufzuklären. Vielleicht hilft es Dir eine gute Kaufentscheidung zu treffen.

Die Fenix HM65R-DT Stirnlampe (T = Trailrunning) traf als erster Testkandidat bei mir ein und das trifft sich ziemlich gut, denn hier ist ein wechselbarer 18650 Akku verbaut, den wir gleich besprechen können.

Was ist ein 18650 Li-Ion Akku?

Wusstest Du, dass die monströsen Akkuplatten nicht weniger Elektroautos aus zigtausenden 18650er Li-Ion Akkus bestehen? Klar, hier werden inzwischen auch andere, noch leistungsfähigere Zellen wie u.a. die 21700 verwendet, aber alles in allem dürfte auf der Straße noch die 18650 das Krönchen aufhaben. 

Jeder kennt die üblichen Mignonzellen, auch Typ AA genannt – oder die noch kleineren Microzellen vom Typ AAA. Im Grunde ist die 18650 der große Bruder dieser beiden Typen, sowohl in der Dimension als auch in Sachen Energiedichte.  Während es AA und AAA neben den nicht wiederaufladbaren Versionen als Alkaline aber auch noch als NiMh-Akku (Nickel-Metallhydrid) gibt, gibt es die 18650 nur als Li-Ion Akku. Das macht Sinn.

Anhand dieser Tabelle kann man ganz gut sehen, wieviel leistungsfähiger moderne Zellen der Typen 18650 und 21700 gegenüber den Klassikern AAA/AA sind. Mit bis zu 3500 mAh bzw. max 5000 mAh bieten die kleinen Kraftzylinder erstaunliches Durchhaltevermögen für unseren Anwendungszweck: Stirnlampen. Und wenn über mehrere Stunden hinweg Energie benötigt wird, lassen sich auch mehrere Zellen miteinander parallel schalten und die Kapazität damit verdoppeln.  Werden also 7000 mAh benötigt, klappt das mit 2 kombinierten 18650 Akkus problemlos. Das Problem ist dabei dann eher Größe und Gewicht.

Eine Angabe des Gewichts in der Tabelle habe ich mir gespart, da dies stark abhängig von der Kapazität und dem Hersteller ist. Die hier abgebildete Zelle von Fenix wiegt bei 3400 mAh 50g, ein guter Wert.

Warum werden nicht gleich 21700er Akkus in Stirnlampen verbaut?

Ganz einfach, weil viele Nutzer erstens eine solche Kapazität gar nicht benötigen, die zweitens erheblich teurer ist. Bei Autos liegt der Vorteil auf der Hand: mehr Energiedichte pro Zelle und in Relation zur Größe, somit weniger zu verbauendes Volumen und auch Gewicht. 

In Sachen Trailrunning-Stirnlampen reichen den meisten Anwendern 1,5 Stunden Erleuchtung in der Stufe „alles was da ist“. Bei Nachtläufen im Ultrabereich kommen im Sommer schnell 6 Stunden zusammen , bei Winterevents wie dem Kullamannen darf man eher mit 15 Stunden Lichtbedarf rechnen. Per Standard kommt man also ganz gut mit einer 18650 aus, vor allem wenn diese wechselbar ist – aber das ist selten der Fall.

Wofür brauche ich also viel Durchhaltevermögen von Hochleistungsakkus?

Wir kommen dem Grund dieses Posts langsam auf die Spur und erkennen, warum man derart viel Klugscheißerei ertragen muss. An der Stelle sei übrigens darauf hingewiesen, dass die beiden Hersteller Lumonite (Finnland, Vertrieb in Schweden) und Silva (Schweden) quasi sofort auf meine Anfrage nach Testmaterial geantwortet haben, während man sich, abgesehen von Fenix, deutlich mehr Zeit ließ. Der Stellenwert von hochwertiger und starker Beleuchtung in den skandinavischen Ländern ist ungleich höher als bei uns. Trailrunning in diesen Ländern ohne Beleuchtung geht im Winterhalbjahr für Berufstätige gar nicht – Dänemark und Südschweden schränken wir ein. Es macht also absolut Sinn in Sachen Beleuchtung und Akku auch mal einen Blick auf Lumonite, Silva und LedX zu werfen.

Vergleich: AAA / AA / 18650 Akkus

Wie erkennt man, ob in einer Lampe normale AA-Akkus oder ein 18650 / 21700 verbaut ist?

Schwierig, wenn es nicht in den Produktdetails genannt wird. Aber es gibt Anhaltspunkte:

• Bei Kapazitäten <3000 mAh ist es ganz sicher kein 18650, denn meines Wissens nach gibt es in der Klasse keine Akkus mit weniger als 3000 mAh am Markt.
• Liegt die Akkukapazität bei >3000 mAh und der herausnehmbare Akku ist eher flach und breit, sind hier AA oder AAA-Zellen parallel geschaltet. 
• Bei Kapazitäten deutlich >3600 mAh ist es auch kein 18650, weil dafür die Kapazität zu hoch ist. Ist der Akkubehälter zylindrisch, wird es vermutlich ein 21700 sein – das betrifft aber wirklich nur sehr hochwertige und teure Stirnlampen.
• Akkupacks in Blockbauweise beinhalten bereinigt um die Plastikverpackung auch nur parallel geschaltete Rundzellen. Bei vielen Herstellern gibt es solche starken Ergänzungsakkus für lange Nächte. Diese wiegen je nach Kapazität gerne deutlich über 100 oder gar um die 200 Gramm. Auch hier kann weder ein 18650 noch ein 21700 verbaut sein, denn die Bauform deutet auf AA oder AA hin. Mit 6 AAA oder 4 AA kommt man auf die gleiche Kapazität, wiegt halt deutlich mehr und ist günstiger als 18650 und 21700.
• Kapazitäten >6000 mAh können auf zwei 18650 hindeuten, was sich dann auch im Gewicht mit 100g plus X spiegelt. Ein solcher Akkupack ist in der Regel nicht mehr am Hinterkopf tragbar und wenn, ist dafür ein zusätzlicher Kopfriemen notwendig – sonst hängt Dir der Akku schnell in der Kniekehle.

Akkupacks oberhalb der 5000 mAh-Klasse werden in der Regel „remote“ mit Kabel im Rucksack verstaut oder hängen in einer Tragenetz am Oberkörper.

Zur Überschrift zurück. Wer einen 18650 verbaut, wirbt normalerweise auch damit!

Gibt es überhaupt Stirnlampen mit 21700 Akkus?

Ja, aber aktuell nur wenige wie die Fenix HM70R (dito HM71R) mit 5000 mAH im zylindrischen Akkugehäuse hinter der Lichteinheit an der Stirn. Auch Headlights von Nitecore, Olight oder Ledlenser gibt es mit 21700er Akku – dies sind aber keine ausgewiesenen Trailrunningleuchten.

Gibt es noch mehr Vorteile eines 21700 Akkus gegenüber einem 18650?

Tatsächlich geht es nicht nur um die Energiedichte! 21700er lassen sich aufgrund der Architektur und Größe besser kühlen und können so konstanter einen hohen Lichtstrom bereitstellen. Gerade bei den Hochleistungslampen in der Klasse oberhalb 1000 Lumen kommt es bei dauerhaftem Betrieb schnell zu Wärmeproblemen, die bei AA und AAA recht schnell zum automatischen Herunterfahren der Leistung führt – in der Regel bei etwa 65 Grad zum Schutz des Akkus.

Das passiert auch bei 18650 und 21700, allerdings kannst Du hier generell länger in höheren Lichtmodi laufen. Das Mehr an Leistung und Hitzeschutz schlägt sich in einem Mehr an Lichtstärke bei gleicher Laufleistung nieder.

Kann mir das alles nicht total egal sein, wenn ich eh nur ab und zu ein paar Minuten vom Stadtpark zurück in meine Bude laufe?

Ganz klar, ja! Dann war der Post auch nicht für Dich bestimmt.