Grade A, Grade B, Grade C? Was die "Grade"-Einteilung über die Qualität von Akkuzellen aussagt und was man genau darunter versteht

  • Zwar hat fast jeder schon mal von "Grade A" gehört und geht davon aus, dass es sich bei dem so geadelten um Höherwertiges handelt, was aber die eigentlichen Unterschiede zwischen den verschiedenen "Grades" bei Akkuzellen sind, wie sie zustande kommen und wie sie sich in der Praxis der jeweiligen Anwendung auswirken, weiß kaum jemand genau. Daher fasse ich mal zusammen, was ich darüber weiß und was man darunter zu verstehen hat.


    Als erstes ist es wichtig zu verstehen, dass die Aufteilung zwischen den verschiedenen "Grades" überraschenderweise nicht genormt ist, also einigermaßen willkürlich erfolgt. Was der eine Hersteller schon auf "Grade B" abwertet, können freie Händler oft trotzdem noch problemlos als "Grade A" in den Markt drücken. Einfach deshalb, weil eine exakte Definition dessen fehlt, welche Qualitäten durch die Grade A, B, oder C ausgedrückt werden. Durch meine Kontakte mit Lithiumakku-Herstellern und -Händlern habe ich aber einiges aufgeschnappt, dass ich gern weitergeben möchte, um das Verständnis des Anwenders über diese Qualitätsstufen zu verbessern.


    Zunächst einmal gelten heutzutage besonders bei Lithium-Ionen-Akkus sehr hohe Qualitätsansprüche, weil diese Akkus als Gerätebatterien, z.B. in Smartphones, eng in die Gesamtkonstruktion der Geräte einbezogen sind und daher auch sehr genau die Spezifikation der Kunden (gemeint sind die Hersteller der Geräte, in welche die Akkus eingesetzt werden sollen, also die Kunden der Akkuhersteller) erfüllen müssen. Selbst zunächst weniger wichtig erscheinende Spezifikationen wie z.B. Abmessungen und Gewicht, können über die Einsetzbarkeit der Akkus in Geräten durchaus entscheidend sein, weshalb naturgemäß wenigstens zwei Kategorien existieren müssen, die jeder kennt: "OK" und "Ausschuss". In Fall von Lithium-Akkuzellen heißen diese beiden Kategorien undramatisch "Grade A" und "Grade B". Es gibt aber noch weitere Qualitätseinstufungen, dazu später mehr.


    Als erstes Unterscheidungsmerkmal zwischen beiden Kategorien gilt also bereits die Erfüllung der Zellenspezifikation des Herstellers bzw. dessen Kunden: Abmessungen, Gewicht, Kapazität, Selbstentladerate, Spannung, Innenwiderstand, Lebensdauer, Zyklenverhalten usw. Zellen die auch nur ein einziges Spezifikationsmerkmal von Hersteller oder Kunden nicht erfüllen, können daher schon prinzipiell unmöglich der Qualitätsstufe "Grade A" angehören! Und an dieser Stelle wird auch klar, dass die oft gehörte Aussage, "Grade B"-Zellen seien generell von schlechterer Qualität und würden die Ansprüche der Wohnmobilisten und Solarfreunde weniger gut erfüllen als "Grade A"-Zellen, so pauschal gar nicht zu halten ist. Denn es kommt oft vor, dass unsere Art der Anwendung eine völlig andere ist, als die des Kunden, der das Pflichtenheft ursprünglich geschrieben hat und dass die elektrischen Werte von "Grade-B"-Zellen durchaus sehr gut sind, aber die Abmessungen und das Erscheinungsbild der Zellen vielleicht nicht so genau getroffen wurden, als dass diese noch unter der Qualitätsstufe "Grade A" laufen könnten. Die exakte Einhaltung der mechanischen Abmessungen ist für Hobbyanwendungen ist erfahrungsgemäß aber eher irrelevant und daher spielt für uns auch kaum eine Rolle in der Nutzungsfähigkeit im Wohnmobil oder der Solaranlage. Viel wichtiger sind meist elektrische Werte wie Kapazität (Ah), Innenwiderstand (Spannungslage und damit Nutzungsfähigkeit bei hohen Lasten) und zu erwartende Lebensdauer. "Grade B" kann hier deutliche Vorteile bieten, weil man gerade aus diesem Bereich für unsere Zwecke hervorragend anwendbare Zellen oft besonders preiswert bekommt. Nur sagt die Qualitätsstufe "Grade B" leider gar nichts über die Art des "Mangels" gegenüber "Grade A" aus, weil wir ja die ursprünglichen Ansprüche des Akkuherstellers bzw. dessen Kunden nicht kennen. Man kann deshalb allein anhand der "Gradestufe" nicht ohne weiteres erkennen, ob es sich nur um mechanische Abweichungen von der Spezifikation handelt, oder um elektrische, ob die Zellen vielleicht nur einen Millimeter zu schmal oder zu breit sind, oder vielleicht doch eine merkliche Minderkapazität oder stark erhöhte Selbstentladerate aufweisen. Allerdings kann man bei als "Grade A" angebotenen Zellen immer sicher sein, dass es sich um die beste Qualitätsstufe am Markt handelt (jedenfalls wenn man einen ehrlichen Händler und keinen Betrüger vor sich hat, der billigen Akkuschrott in betrügerischer Absicht auf "Grade A" umlabelt), während man bei "Grade B" eben mit gewissen Abstrichen bei der Qualität rechnen muss.


    Die einzelnen Spezifikations-Parameter

    • Abmessungen und Gewicht
      Wie oben beschrieben ist die korrekte Einhaltung der mechanischen Spezifikation hauptsächlich für Gerätehersteller sehr wichtig, da sich die Zellen natürlich problemlos verarbeiten lassen sollen. Die Abmessungen sollten innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen und auch die Ausbauchung darf bei prismatischen Zellen ein tolerierbares Maß nicht überschreiten. Auch die Zellenanschlüsse müssen der geforderten Bauform entsprechen, ebenso möglicherweise vorhandene Gewinde.
    • Innenwiderstand
      Viele Anwendungen machen es erforderlich, dass ein maximaler Innenwiderstand der Akkuzellen nicht überschritten wird, damit die Spannung unter Last nicht unter die für den Verbraucher mindestens erforderliche Versorgungsspannung abfällt.
    • Kapazität
      Die Akkukapazität bezeichnet die Menge elektrischer Arbeit, die ein Akku oder eine Batterie speichern kann. Sie wird in Ah (oder korrekter in Wh) angegeben. Wenn ein Akku mit seine projektierte Nennkapazität bei der Qualitätsprüfung nicht erreicht, kann er nur einer minderen Gradestufe zugeordnet werden.
    • Selbstentladerate
      Die Selbstentladerate gibt Auskunft über die Geschwindigkeit, mit der sich Akkuzellen von selbst entladen. Es gibt verschiedene Ursachen bei der Herstellung, die dazu führen, dass die Selbstentladerate bei den gefertigten Akkus deutlich erhöht ist.
    • Elektrolytfüllung
      Lithium-Ionen, Lithium-Polymer- und Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen werden üblicherweise randvoll mit Elektrolyt befüllt. Diese wirklich randvolle Befüllung bereitet jedoch zuweilen Schwierigkeiten im Produktionsprozess. Zellen, bei welchen messbare Gasblasen im Elektrolyten nachgewiesen werden, sind nicht mehr lageunabhängig zu betreiben und werden daher abgewertet.
    • Gefahreneinstufung
      Bei Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Zellen kann auch eine erhöhte Neigung zu übermäßiger Erwärmung, zur Explosion oder gar zur Selbstentzündung eine Rolle bei der Einordnung spielen. Bei LiFePO4-Zellen spielt das zum Glück keine Rolle, da LiFePO4-Zellen aufgrund der verwendeten Materialien nicht in Brand geraten können.
    • Erscheinungsbild
      Auch das äußere Erscheinungsbild des Akkus ist wichtig. Falten, Risse oder Löcher im Schrumpfschlauch führen ebenso zur Abwertung wie Farbabweichungen oder Verschmutzungen.


    Darüber hinaus gibt es auch noch einen weiteren Punkt, der bei vielen Herstellern und Händlern zur Abwertung von "Grade A" auf "Grade B" führt und das ist die Lagerzeit. Wurden Zellen länger gelagert als üblich, wird die Bewertung um eine Stufe reduziert.


    Einige Hersteller und Händler verwenden auch Zwischenbewertungen wie "Grade A+" oder "Grade A-", um eine feinere Möglichkeit der Qualitätsstufen zu erreichen. Bei niedrigeren Qualitäten wie "Grade B" oder "Grade C" sind solche Zwischenstufen aber ungebräuchlich (wenngleich sie bei ehrlicher Anwendung gerade hier sehr nützlich sein könnten).


    Was sind nun aber "Grade C"-Zellen?

    Was beim Hersteller durch die Qualitätsprüfung fällt, wird wie beschrieben zunächst mal um eine Qualitätsstufe abgewertet. Zellen, die nach der im Produktionsprozess zwingend erforderlichen "Alterung" auffällig hohe Werte bei der Selbstentladerate aufweisen, eine erhebliche Minderkapazität (mehr als 5-10%), stark erhöhte Innenwiderstände oder prismatische Zellen, die eine deutliche Ausbauchung zeigen, werden auf "Grade C" abgewertet. Manche Hersteller verwenden diese "Grade C" auch für defekte Zellen (Kurzschluss oder Unterbrechung), andere verwenden hierfür noch eine vierte Qualitätsstufe "Grade D". Dann gibt es tatsächlich auch, aber nur in geringem Maße, Zellen, die offensichtlich schon einmal benutzt wurden, was an entsprechenden Spuren erkennbar ist. Solche Zellen unterliegen zwar normalerweise der klaren Kennzeichnung "Gebraucht" oder "Used", aber auch unter den unterschiedlichsten "Grades" sind solche Zellen schon angeboten und verkauft worden.


    Womit ich b.t.w zwangsläufig zur Frage komme:


    Wo einkaufen um nicht beschubst zu werden?

    Wenn es um die Kaufsicherheit von mit zutreffenden "Grades" ausgezeichneten Akkuzellen geht, kommt es - logisch - hauptsächlich auf die Zuverlässigkeit des Händlers an. Ich habe selbst längere Zeit über die bekannten Chinaportale eingekauft und dabei zunehmend die Erfahrung machen müssen, dass das tatsächlich Gelieferte mit dem ursprünglich Angebotenem oft nur wenig zu tun hat. Das gilt ganz besonders für Akkuzellen und Batterien, wo oft schon für Laien erkennbar mit absurd übertriebenen Angaben bzgl. der Kapazität und des "Grades" geworben wurde, bis hin zu der krönenden Erfahrung, dass im Extremfall nicht mal mehr Schlechtes, sondern gleich überhaupt gar nichts mehr geliefert wurde und die Sendungsnummern bei dem verwendeten Versandunternehmen gleich komplett gefälscht wurden. Für mich endeten solche Erfahrungen regelmäßig in einem Debakel, denn wenn man schon zwei bis drei Monate auf die Lieferung warten muss, dann kann man es absolut nicht gebrauchen, selbst danach sein Problem noch immer nicht gelöst zu haben. So billig kann ein Händler gar nicht anbieten, als dass sich das für den Käufer wirklich lohnen würde.


    Also wo Akkuzellen und Batterien sinnvollerweise kaufen? Wenn ich jetzt schreibe "Bei einem Händler im Ländle" dann höre ich natürlich sofort das Raunen "Ja nee, is klar!". ;) Die Preise bei Ali, Wish & Co. können einen schon mal schwach machen. Inzwischen betreiben viele chinesische Händler bereits Lager in Europa oder Russland, so dass die Lieferzeiten nicht mehr so brutal langsam sind wie früher, sondern die Ware dann nach 10 oder 14 Tagen geliefert wird. Blöderweise sind diese schnell verfügbaren Akkus und Batterie aber auch 60 bis 80% teurer als die, die direkt aus China geliefert werden, was den Preisvorteil zum großen Teil wieder zunichte macht. Aber auch wenn eine nicht durchsetzbare Garantie im Fall von Ausfällen einzelner Zellen bei dem Preis noch zu verschmerzen wäre, bleibt die Gefahr von Betrügereien bestehen. Und gerade bei hochpreisigen Artikeln wie Lithium-Akkus und -Batterien sind Betrügereien für die Händler nun mal sehr verführerisch und entsprechend oft bekommt man minderwertige Ware für sein Geld (oder eben auch mal gar nichts).


    Für "Händler im Ländle" gelten diese Warnungen kaum, denn wen man in Deutschland negativ bewerten, verklagen oder wenigstens wegen Betruges anzeigen kann, der wird sich entsprechend benehmen. Sowas wirkt außerordentlich disziplinierend! :saint: Ich weiß da ganz genau wo von ich spreche, denn die Macht der Konsumenten in Deutschland ist deutschen Händlern gegenüber wirklich groß: 14 Tage Rückgaberecht im Fernabsatz ohne Angabe von Gründen, 24 Monate gesetzliche Sachmängelhaftung, usw. Also: Entweder man sucht sich einen zuverlässigen Akkuhändler in China - der schwer zu finden ist - und wartet geduldig die Lieferung ab, oder kauft gleich bei einem deutschen Händler ein. Qualität und Sicherheit haben immer schon etwas gekostet.


    Vermutlich könnte man noch einige Bücher mit weiteren Infos zum Thema Qualitätseinstufung von Lithium-Akkus füllen, aber das waren zumindest mal diejenigen Punkte, von denen ich Kenntnis erhalten habe.


    Grüße, Tom

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