Li-Ion High-Energy-Zellen für maximale Laufzeit und Energiedichte

Li-Ion High-Energy-Zellen sind Lithium-Ionen-Akkuzellen, die auf eine möglichst hohe Energiekapazität innerhalb einer bestimmten Baugröße ausgelegt sind. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen lange Laufzeit, hohe Reichweite oder möglichst viel gespeicherte Energie wichtiger sind als extreme Hochstromleistung.

Bei AKKUman.de finden Sie kapazitätsstarke Lithium-Ionen-Zellen insbesondere in den Formaten 18650 und 21700. Das Sortiment reicht von etablierten 3,5Ah-18650-Zellen bis zu modernen 18650-Modellen mit mehr als 4Ah sowie 21700-Zellen der 5Ah- und 5,3Ah-Klasse.

Zu den wichtigen High-Energy-Modellen gehören beispielsweise Samsung INR18650-35E, LG INR18650-MJ1, Panasonic NCR18650GA, Molicel INR18650-M35A, TerraE 42E und 48E sowie Samsung INR21700-50E, Samsung 50GB, EVE INR21700-50E, LG M50LT und Samsung 53G2.

Wichtig: Eine hohe Kapazität bedeutet nicht automatisch, dass eine Zelle für hohe Lastströme geeignet ist. Vor dem Einsatz müssen immer auch zulässiger Entladestrom, Ladeparameter, Innenwiderstand, Temperaturverhalten, BMS und mechanische Packauslegung geprüft werden.

Was bedeutet High Energy bei einer Li-Ion-Zelle?

Bei einer High-Energy-Zelle liegt der Schwerpunkt auf möglichst viel gespeicherter Energie pro Zelle beziehungsweise pro Volumen und Gewicht.

Typische Eigenschaften sind:

• hohe Kapazität in mAh
• hoher Energieinhalt in Wh
• hohe volumetrische und gravimetrische Energiedichte
• lange Laufzeit beziehungsweise hohe Reichweite
• häufig geringere maximale Strombelastbarkeit als extreme Hochstromzellen

High Energy ist deshalb nicht dasselbe wie High Power.

18650 High-Energy-Zellen

Das 18650-Format gehört seit vielen Jahren zu den wichtigsten Bauformen für kapazitätsstarke Lithium-Ionen-Zellen.

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Samsung 35E – klassische 3500mAh High-Energy-Zelle

Die Samsung INR18650-35E gehört zu den etablierten Referenzzellen der 3,5Ah-Klasse.

Sie ist klar auf hohe Energiedichte und lange Laufzeit ausgerichtet und eignet sich besser für moderate Lastprofile als für extreme Hochstromanwendungen.

Die Samsung 35E dient deshalb als guter Vergleichspunkt für viele neuere High-Energy-Zellen.

LG MJ1 – 3500mAh und 10A

Die LG INR18650-MJ1 kombiniert hohe Kapazität mit einer guten Leistungsreserve.

• 3500mAh Kapazität
• 3,6V-Klasse
• bis 10A Entladestrom
• 18650-Bauform
• Flat Top und verschiedene Kontaktierungsvarianten verfügbar

Damit gehört die MJ1 zu den besonders interessanten Allround-High-Energy-Zellen, wenn neben langer Laufzeit auch eine moderate Strombelastbarkeit benötigt wird.

LG MJ1 oder Samsung 35E?

• LG MJ1: 3500mAh / 10A
• Samsung 35E: ca. 3500mAh / 8A

Kapazitätsseitig liegen beide praktisch gleichauf.

Die LG MJ1 bietet mit 10A gegenüber 8A jedoch eine rund 25% höhere spezifizierte Stromklasse.

Damit ist die MJ1 insbesondere für Anwendungen interessant, bei denen neben hoher Energiedichte etwas mehr Leistungsreserve benötigt wird.

Panasonic NCR18650GA – 3450mAh High Energy

Die Panasonic NCR18650GA ist eine der bekannten Referenzzellen für hohe Energiedichte im 18650-Format.

Panasonic spezifiziert:

• 3,6V Nennspannung
• 3450mAh typische Kapazität
• 3350mAh Mindestkapazität
• ca. 18,5mm maximalen Durchmesser
• ca. 65,3mm maximale Höhe

Die GA gehört damit in dieselbe grundlegende Kapazitätsklasse wie Samsung 35E, LG MJ1 und Molicel M35A.

Molicel M35A – 3450mAh und 10A

Die Molicel INR18650-M35A verbindet hohe Energiedichte mit einer soliden Strombelastbarkeit.

• 3,6V Nennspannung
• 3450mAh typische Kapazität
• 3350mAh Mindestkapazität
• 12,4Wh typische Energie
• 10A maximaler Dauerentladestrom

Molicel positioniert die M35A als Medium-Power-Zelle. Aufgrund ihrer hohen Kapazität ist sie gleichzeitig für Kunden interessant, die eine leistungsfähige Alternative innerhalb der klassischen 3,5Ah-High-Energy-Klasse suchen.

35E, MJ1, GA oder M35A?

Die etablierten 3,5Ah-Zellen liegen kapazitätsseitig sehr nah zusammen.

• Samsung 35E: ca. 3500mAh
• LG MJ1: 3500mAh
• Panasonic NCR18650GA: 3450mAh typisch
• Molicel M35A: 3450mAh typisch

Der Unterschied zwischen 3500 und 3450mAh beträgt lediglich rund 1,4%.

Für die technische Auswahl sind deshalb Strombelastbarkeit, Innenwiderstand, Temperaturverhalten, Lebensdauer und die Anforderungen des vorhandenen Batteriesystems mindestens genauso wichtig wie die reine Kapazität.

TerraE 42E – über 4Ah im 18650-Format

Mit der TerraE 42E überschreitet das 18650-Format die klassische 3,5Ah-Klasse deutlich.

Die Zelle bietet rund 4050mAh nominale Kapazität und ist klar auf hohe Energiedichte ausgerichtet.

Im Vergleich:

• gegenüber 3500mAh: rund 15,7% mehr Kapazität
• gegenüber 3450mAh: rund 17,4% mehr Kapazität

Damit kann innerhalb eines technisch geeigneten Packdesigns deutlich mehr Energie pro Einzelzelle zur Verfügung stehen.

TerraE 48E – 4500mAh High Energy im 18650-Format

Die TerraE 48E erreicht mit 4500mAh eine besonders hohe Kapazität innerhalb des klassischen 18650-Formats.

• 3,6V Nennspannung
• 4500mAh Kapazität
• 16,2Wh Energie
• 18650-Baugröße
• High-Energy-Ausrichtung

Gegenüber einer klassischen 3500mAh-Zelle bietet die TerraE 48E rechnerisch rund 28,6% mehr Kapazität.

Gegenüber Panasonic GA oder Molicel M35A mit 3450mAh typisch beträgt der Kapazitätsvorteil sogar rund 30,4%.

Dieser Vergleich bezieht sich ausschließlich auf die Kapazität. Für einen technischen Austausch müssen insbesondere Strombelastbarkeit, Ladeparameter, BMS, mechanische Abmessungen und Temperaturbereich geeignet sein.

TerraE 42E oder 48E?

• TerraE 42E: 4050mAh
• TerraE 48E: 4500mAh

Die 48E bietet gegenüber der 42E rechnerisch rund 11,1% mehr Kapazität.

Welche Zelle technisch besser geeignet ist, hängt jedoch nicht allein von der Energiekapazität ab. Der zulässige Strom und das vollständige Herstellerdatenblatt müssen zur Anwendung passen.

21700 High-Energy-Zellen

Das größere 21700-Format ermöglicht besonders hohe absolute Kapazitäten und ist deshalb für moderne High-Energy-Akkupacks besonders interessant.

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Samsung 50E – klassische 5Ah-High-Energy-Zelle

Die Samsung INR21700-50E gehört zu den etablierten High-Energy-Zellen im 21700-Format.

• 3,6V Nennspannung
• mindestens 4900mAh Standardentladekapazität
• 5000mAh-Klasse
• 9,8A maximale kontinuierliche Entladung
• Flat Top sowie Lötfahnenvarianten verfügbar

Damit richtet sich die 50E klar an Anwendungen, bei denen Laufzeit und Energiedichte wichtiger sind als extreme Leistung.

Samsung 50E oder 40T?

• Samsung 50E: mindestens 4900mAh / 9,8A
• Samsung 40T: 4000mAh / 35A

Die 50E bietet rund 22,5% mehr Standardkapazität als eine 4000mAh-Zelle.

Die 40T besitzt dagegen eine mehr als dreimal so hohe Stromklasse und ist klar auf High Power ausgelegt.

Damit zeigt dieser Vergleich besonders deutlich den Unterschied zwischen High Energy und Hochstrom.

Samsung 50GB – moderne 5Ah-Klasse

Die Samsung INR21700-50GB gehört ebenfalls zur kapazitätsstarken 21700-Klasse.

• 3,6V-Klasse
• 5000mAh-Klasse
• mindestens 4900mAh Standardentladung
• bis 9,8A kontinuierliche Entladung
• Flat Top und Lötfahnenvarianten

Die 50GB eignet sich damit besonders für Anwendungen mit Fokus auf hohe Energie und längere Laufzeiten.

EVE INR21700-50E – 5000mAh und 15A

Die EVE INR21700-50E bietet eine interessante Kombination aus hoher Energiedichte und höherer Stromreserve.

• 3,6V Nennspannung
• 5000mAh typische Kapazität
• 4950mAh Mindestkapazität
• 15A Entladestrom
• Flat Top sowie U- und Z-Lötfahnenvarianten

Damit liegt die EVE 50E stärker im Bereich High Energy plus Medium Power als reine 10A-Energy-Zellen.

LG M50LT – High Energy mit höherer Leistungsreserve

Die LG INR21700-M50LT gehört ebenfalls zur modernen 5Ah-Klasse.

Die Zelle ist besonders interessant für Anwendungen, die eine hohe Energiedichte mit einer höheren Stromreserve als klassische 50E-Modelle kombinieren sollen.

Vor der Bestellung sollte der aktuelle Produktdatensatz beziehungsweise das Herstellerdatenblatt geprüft werden, da Kapazitäts- und Stromwerte abhängig vom Datenstand korrekt vereinheitlicht sein müssen.

Samsung 53G2 – 5300mAh und 15,9A

Die Samsung INR21700-53G2 gehört zu den kapazitätsstarken aktuellen 21700-Zellen.

• 3,6V Nennspannung
• 5300mAh typische Kapazität
• 5140mAh Mindestkapazität
• 15,9A maximaler Entladestrom
• Flat Top
• ungeschützte Industriezelle

Damit verbindet die 53G2 eine hohe Kapazität mit deutlich mehr Leistungsreserve als viele klassische 5Ah-Energy-Zellen.

Samsung 53G2 oder Samsung 40T?

• Samsung 53G2: 5300mAh typisch / 15,9A
• Samsung 40T: 4000mAh / 35A

Die 53G2 bietet rund 32,5% mehr typische Kapazität.

Die 40T besitzt dagegen mehr als die doppelte Strombelastbarkeit und bleibt die deutlich leistungsorientiertere Zelle.

5000 oder 5300mAh – lohnt sich der Unterschied?

Verglichen mit einer klassischen 5000mAh-Zelle bietet eine 5300mAh-Zelle rechnerisch rund 6% mehr Kapazität.

Bei einem großen Akkupack kann sich dieser Unterschied über viele parallel und seriell eingesetzte Zellen zu einer relevanten zusätzlichen Gesamtenergie summieren.

Die Entscheidung sollte trotzdem nicht allein anhand der Kapazität getroffen werden. Strombelastbarkeit, Gewicht, Innenwiderstand und die genaue Packauslegung bleiben entscheidend.

18650 oder 21700 für maximale Kapazität?

Das 21700-Format bietet aufgrund seines größeren Zellvolumens grundsätzlich mehr Raum für aktive Materialien.

Beispiel:

• TerraE 48E 18650: 4500mAh
• Samsung 53G2 21700: 5300mAh typisch

Die 53G2 bietet damit rund 17,8% mehr Kapazität pro Einzelzelle.

Allerdings ist eine 21700-Zelle größer und schwerer. Ein mechanischer Austausch zwischen 18650 und 21700 ist deshalb nicht möglich.

High Energy oder Hochstrom?

Für leistungsintensive Anwendungen finden Sie deshalb einen separaten Bereich:

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High-Energy-Zellen für E-Bike, LEV und mobile Systeme

Kapazitätsstarke Li-Ion-Zellen sind insbesondere für Batteriesysteme interessant, bei denen Reichweite und Betriebsdauer eine zentrale Rolle spielen.

Mögliche Einsatzgebiete sind abhängig vom konkreten Zellmodell:

• E-Bike- und LEV-Akkupacks
• mobile Industrieanwendungen
• Robotik
• Backup- und USV-Systeme
• portable Stromversorgung
• Energiespeicher
• Geräte mit langer Betriebsdauer
• professionelle kundenspezifische Akkupacks

Ob ein Zellmodell tatsächlich geeignet ist, hängt immer vom vollständigen Lastprofil und dem gesamten Batteriesystem ab.

High-Energy-Zellen mit Lötfahne

Viele kapazitätsstarke Zellen erhalten Sie bei AKKUman.de auch mit professionell angebrachter Kontaktfahne.

Dazu gehören beispielsweise:

• Samsung 35E mit U- oder Z-Lötfahne
• LG MJ1 mit U- oder Z-Lötfahne
• Panasonic NCR18650GA beziehungsweise weitere NCR-Typen, sofern verfügbar
• TerraE 48E mit U- oder Z-Lötfahne
• Samsung 50E mit U- oder Z-Lötfahne
• EVE 50E mit U- oder Z-Lötfahne
• Samsung 50GB mit Kontaktfahne

Die Kontaktierung verändert nicht die zulässigen elektrischen Betriebsgrenzen der jeweiligen Grundzelle.

Li-Ion Akkus mit Lötfahne

High-Energy-Zellen in Großmengen

Kapazitätsstarke Zellen werden häufig in größeren Stückzahlen für professionelle Akkupacks benötigt.

Bei AKKUman.de finden Sie verschiedene Modelle deshalb auch als:

• Mehrfachsets
• 10er-Gebinde
• 50er-Mengen
• 100er-Gebinde
• 130er- beziehungsweise Kartonmengen
• 200er- und projektbezogene B2B-Mengen

Insbesondere bei größeren Stückzahlen sollten Typnummer, Produktionsstand, Zellstrom und Packauslegung vor der Bestellung eindeutig feststehen.

Warum Wh neben mAh wichtig sind

Die Kapazität in mAh beziehungsweise Ah beschreibt die elektrische Ladungsmenge. Für den tatsächlichen Energieinhalt ist zusätzlich die Zellspannung relevant.

Der nominelle Energieinhalt wird näherungsweise berechnet als:

Wh = Nennspannung × Kapazität in Ah

Beispiel TerraE 48E:

3,6V × 4,5Ah = 16,2Wh

Dadurch lässt sich die gespeicherte Energie unterschiedlicher Zellen besser vergleichen.

Ist mehr Kapazität immer besser?

Nein. Eine höhere Kapazität ist nur dann ein Vorteil, wenn die Zelle gleichzeitig sämtliche Anforderungen des Batteriesystems erfüllt.

Zu prüfen sind insbesondere:

• zulässiger Dauerentladestrom
• zulässiger Ladestrom
• Ladeschlussspannung
• Entladeschlussspannung
• Innenwiderstand
• Temperaturverhalten
• Abmessungen
• Gewicht
• BMS und Packauslegung

Eine kapazitätsstarke High-Energy-Zelle kann in einer extrem leistungsintensiven Anwendung technisch ungeeignet sein.

High-Energy-Zelle richtig auswählen

Prüfen Sie vor dem Kauf:

• 18650 oder 21700
• Hersteller und vollständige Typnummer
• typische und minimale Kapazität
• Energieinhalt in Wh
• maximalen Dauerentladestrom
• zulässigen Ladestrom
• Nennspannung
• Ladeschlussspannung
• Abmessungen
• Flat Top oder Lötfahne
• geschützt oder ungeschützt
• BMS und Packkonfiguration

Häufige Fragen zu Li-Ion High-Energy-Zellen

Was ist eine High-Energy-Zelle?

Eine High-Energy-Zelle ist eine Lithium-Ionen-Zelle, die auf möglichst hohe Energiedichte und Kapazität innerhalb ihrer Baugröße optimiert ist.

Welche 18650 hat eine hohe Kapazität?

Bekannte High-Energy-Modelle sind Samsung 35E, LG MJ1, Panasonic NCR18650GA und Molicel M35A. Moderne TerraE-Zellen erreichen innerhalb des 18650-Formats noch höhere Kapazitätsklassen.

Welche 18650 bietet besonders viel Kapazität?

Die TerraE 48E wird bei AKKUman.de mit 4500mAh geführt und liegt damit deutlich oberhalb der klassischen 3450- bis 3500mAh-Klasse.

Wie viel mehr Kapazität hat die TerraE 48E gegenüber Samsung 35E?

4500mAh gegenüber 3500mAh entsprechen rund 28,6% mehr nomineller Kapazität.

Welche 21700 bietet viel Kapazität?

Zur aktuellen High-Energy-Klasse gehören beispielsweise Samsung 50E und 50GB, EVE 50E, LG M50LT und Samsung 53G2.

Wie viel Kapazität hat die Samsung 53G2?

Die Samsung 53G2 wird mit 5300mAh typischer und 5140mAh Mindestkapazität geführt.

Was ist besser – Samsung 50E oder 40T?

Die 50E ist auf hohe Energiedichte und Laufzeit ausgelegt. Die 40T besitzt deutlich weniger Kapazität, kann dafür wesentlich höhere Ströme liefern.

Was ist besser – LG MJ1 oder Samsung 35E?

Beide liegen ungefähr in der 3500mAh-Klasse. Die LG MJ1 bietet mit bis zu 10A gegenüber etwa 8A bei der Samsung 35E eine höhere Leistungsreserve.

High Energy oder Hochstrom?

Für möglichst lange Laufzeit und hohe Reichweite ist High Energy sinnvoll. Für besonders hohe Leistungsanforderungen sollte eine entsprechend spezifizierte Hochstromzelle gewählt werden.

Sind High-Energy-Zellen geschützt?

Viele professionelle Samsung-, LG-, Panasonic-, EVE-, Molicel- und TerraE-Zellen sind ungeschützte Industriezellen. Schutzfunktionen müssen dann vom Batteriesystem beziehungsweise BMS übernommen werden.

Kann ich eine 3500mAh-Zelle einfach durch eine 4500mAh-Zelle ersetzen?

Nein. Die höhere Kapazität allein reicht nicht. Strombelastbarkeit, Ladeparameter, mechanische Abmessungen, BMS und Packauslegung müssen vollständig kompatibel sein.

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Bei AKKUman.de finden Sie kapazitätsstarke 18650- und 21700-Lithium-Ionen-Zellen für professionelle Batteriesysteme, lange Laufzeiten und hohe Energiedichte.

Das Sortiment reicht von etablierten 3,5Ah-18650-Zellen wie Samsung 35E und LG MJ1 über moderne 4Ah-plus-Zellen bis zu leistungsfähigen 21700-Modellen der 5Ah- und 5,3Ah-Klasse.

Viele High-Energy-Zellen erhalten Sie zusätzlich mit U- oder Z-Lötfahne sowie in größeren Stückzahlen für Akkupack-Fertigung und B2B-Projekte.