Akkujen kennoista

Sähköpyörien akuista ja 18650 kennoista.

Sähköpyörän akut (kuten lähes kaikki muutkin sähkölaitteiden akut) koostuvat pienemmistä, hieman sormiparistoa muistuttavista kennoista, joita sitten kytketään sarjaan ja rinnan halutus jännitteen ja kapasiteetin mukaan. Kennoja on hyvin monenlaisia ja monenlaisilla ominaisuuksilla varustettuna. Onkin erittäin tärkeää tietää kennon ominaisuuksista akkua kasatessa. Kaikki kennot eivät suinkaan sovellu kaikkiin käyttötarkoituksiin. Olemme valinneet markkinoiden parhaat kennot kaikkiin akkuihimme, jotta asiakkaamme ei tarvitse miettiä mitkä kennot olisivat parhaita omaan käyttöön ja onko tämä nyt juuri oikea ja paras kenno tähän käyttötarkoitukseen. Joten ostaessasi akun meiltä, voit olla varma että saat aina parhaat akut parhailla kennoilla ja suojapiirillä ja että akut ovat kasattu oikeanlaisissa olosuhteissa.

Tämä artikkeli pureutuu hieman syvällisemmin sähköpyörän akkujen kennoihin, niiden variaatioihin ja ominaisuuksiin. Sekä eri kennojen hyviin ja huonoihin puoliin.

Kennojen testattaviin ominaisuuksiin kuuluu mm:

-Virranluovutuskyky, eli purkuvirta. Kennojen purkuvirta pitää olla riittävän suuri, jotta niistä pystytään turvallisesti ottamaan riittävästi virtaa moottorille.

-Energiatiheys. Eri kennotyypeillä on erilainen energiatiheys. Energiatiheys tarkoittaa sitä, että paljonko virtaa yhteen kennoon voidaan ladata. Käyttämämme NMC kennot ovat energiatiheydeltään tällä hetkellä markkinoiden parhaita (poislukien Cobalttiakku, jonka energiatiheys on NMC akkua parempi, mutta Cobalttiakku ei ole turvallinen sähköisen liikennevälineen akkuna, joten niitä ei käytetä)

-Paino. Yhden kennon paino ei ole merkittävä tekijä. Mutta kun akkupakettiin laitetaan esimerkiksi 60 kennoa, alkaa niiden yhteispaino jo vaikuttaa. Siksi kennot koetetaan pitää mahdollisimman kevyinä.

-Elinikä. Meille ehkäpä tärkein ominaisuus on akun elinikä. Olemme tehneet paljon tutkimustyötä ja koetamme opastaa asiakkaitamme akun oikeanlaiseen käyttöön, sillä osien laadun lisäksi akun elinikään eniten vaikuttava tekijä on akun käyttäjä. Pienillä yksinkertaisilla vinkeillä ja tavoilla akun elinikä, eli se, kuinka monesti akkua voidaan ladata, voidaan jopa tuplata. Kaikkien myymiemme akkujen mukana tulee Suomenkieliset käyttö, säilytys ja latausohjeet. Lisäsimme juuri ohjeisiin kohdan, jossa kerrotaan niksit akun eliniän pidentämiseen.

-Hinta. Yksittäisten kennojen ja muiden akuissa käytettävien osien hinta vaihtelee paljonkin. Olemme testanneet ja kokeilleen ja testanneet ison määrän eri komponentteja ja valikoineet hinta/laatusuhteeltaan parhaat komponentit.

Kennojen lisäksi akun turvallisuuteen, luotettavuuteen ja pitkäikäisyyteen vaikuttavat merkittävästi myös varsinkin akun suojapiiri. Mutta myöskin laturi sekä olosuhteet ja akun kasaamisen työnjälki vaikuttavat mm. akun turvallisuuteen ja elinikään. Myös kaikki nämä asiat otetaan aina huomioon kun suunnittelemme uusia akkumalleja valikoimimme. Kaikki akkumallimme käyvät myös läpi kattavan testauksen kaikissa olosuhteissa. Siksi myönnämme lähes kaikille akuillemme markkinoiden parhaat takuut.

18650 -kennot

Lukemattomat valmistajat valmistavat 18650 kennoja niiden laajan käyttöalueen ja hyvien ominaisuuksien vuoksi. Kennojen laatu onkin tärkein akun ominaisuus, joka varmistaa että akku on turvallinen käyttää, riittävän tehokas ja myöskin pitkäikäinen. Vaikka valmistajia on ties kuinka monia, niin vain muutama valmistaja pystyy valmistamaan oikeasti kennoja, joiden ominaisuudet vastaavat luvattua ja näinollen täyttävät tehtävänsä niin tehon, kapasiteetin, kapasiteetin säilyvyyden kuin eliniänkin suhteen. Kennojen valmistus tulee tapahtua täysin kuivassa ympäristössä laboratorio-olosuhteissa. Käytännössä täysin kuivan tilan rakentaminen on erittäin vaikeaa. Jo pelkkä hengitysilmakin sisältää kosteutta. Kennoa rakennettaessa pyritään siihen, että kosteutta pääsee kennon sisään mahdollisimman vähän. Mitä enemmän kosteutta, sen lyhyempi elinikä ja huonommat muut ominaisuudet. Väärennettyjen kennojen valmistajilla ei ole tarvittavaa laitteistoa ja tietotaitoa rakentaa yhtä laadukkaita kennoja kuin tunnetuilla valmistajilla.

Pitkään 18650 kennojen ominaisuudet ovat rajoittaneet akkujen käyttömahdollisuuksia. Aiemmin on täytynyt tehdä kompromisseja ja valita haluaako hyvän kapasiteetin, jolloin akun teho on jäänyt heikoksi. Tai jos on halunnut tehokkaan akun joka jaksaa antaa riittävästi virtaa tehokkaammalle moottorille, on kapasiteetti jäänyt hyvin pieneksi. Myös akun fyysinen koko ja paino on tipahtanut merkittävästi viimevuosina. Yksi merkittävä tekijä on myös ollut akun elinikä. Aiemmin akuista on täytynyt ottaa virtaa lähes kennon suorituskyvyn äärirajoilla, mikä saa kennot kuumumaan. (Heikompilaatuiset kennot kuumuvat herkemmin.) Liiallinen kuumuus taas lyhentää kennojen elinikää merkittävästi. Näinollen aiemmin on ollut mahdotonta rakentaa kustannustehokkaasti pitkäikäinen, tehokas, pienikokoinen ja isolla kapasiteetilla varutettu Litiumakku. Nyt kaikki nämä ominaisuudet on kuitenkin mahdollista pakata samaan pakettiin uusien kennomallien ansiosta.

Kennonvalmistuksessa etenkin Korealainen Samsung ja Japanilainen Panasonic ovat edelläkävijöitä ja he ovat kehittäneet paljon uudentyyppisiä kennoja, joiden ominaisuuksiin kuuluu sekä hyvä virranantokyky, että iso kapasiteetti. Samsungin uudet kennot pystyvät tuottamaan 20% enemmän kapasiteettiä, purkuvirran kärsimättä verrattuna vanhemman mallin kennoihin. Myös niiden elinikä on edellisiä malleja ja monia muita valmistajia parempi, sillä niiden laatu on tasainen ja kennot eivät lämpene liikaa kovemmassakaan käytössä. Monien kennovalmistajien ongelmana on, että vaikka paperilla ominaisuudet olisivat samansuuntaiset markkijahtajien kanssa, niin käytännössä kennojen laatu ei ole yhtä tasaista. Karkeasti sanottuna akun heikoin kenno määrittää koko akun kunnon, siksi tasalaatuisuus kennoissa on erittäin tärkeää. Toinen merkittävä tekijä on kennojen kuumuminen kovemmassa rasituksessa. Vaikka aluksi joku nimettömän kennovalmistajan kennoilla varustettu akku toimisikin samalla tavalla kuin nimekkäillä kennoilla varustettu akku, niin kennojen kuumuessa normaalia enemmän kennojen varauskyky ja elinikä rupeaa laskemaan kuin lehmän häntä. Siksi monesti epäilyttävän halpojen akkujen takuu on monesti suhteellisen lyhyt. Huonoimmillaan takuuta ei ole lainkaan, joillain takuu on 6kk, joillain jopa 12kk. Kaikki Greencyclen myymät akut ja niiden kennot on valikoitu erittäin huolellisesti ja ne valmistetaan meille mittatilaustyönä, jotta varmistutaan että akkumme käyttävät aina vain parhaita osia. Siksi voimme tarjota myös (lähes kaikille) akuillemme markkinoiden pisimmät, 24kk takuut.

Varoituksen sana kennoista. On arvioitu, että nykyään yli 75% tunnettujen valmistajien kennoista on väärennöksiä. Tämä tarkoittaa alempaa hintaa, mutta koskaan väärennetyssä akussa ei ole alkuperäisen akun ominaisuuksia, eikä niiden elinikä pääse lähellekään alkuperäisen valmistajan luvattuja arvoja. Kun kysessä on kuitenkin satojen eurojen arvoinen akkupaketti, kannattaa miettiä tarkkaan tilaako riskillä halvalta tuntuvan akkupaketin, vai varmistaako että saa aidon akun. Yleensä vaikka aito akku olisi kopioakkua kalliimpi, niin sen paremmat ominaisuudet ja pidempi elinikä voivat lopulta tulla kopioakkua halvemmaksi pidemmällä aikavälillä. Nettikaupasta, varsinkin ulkomailta tilattaessa sinulla on paljon suurempi todennäköisyys, ettet saa mainostetun, tunnetun valmistajan kennoja. Väärennöksen ovat monesti taitavasti tehtyjä, eikä väärennöstä välttämättä erota aidosta kuin asiantuntija erikoislaittein. Käyttäjä huomaa huijauksen vasta myöhemmin, kun akku hajoaa tai alkaa menettämään varauskykyään paljon luvattua aiemmin. Tässä vaiheessa takuu ei auta ja joudutaan ostamaan uusi akku. Aina kannattaa myös varmistaa akun takuu ja ulkomailta tilattaessa takuuehdot. Usein joudut lähettämään viallisen akun myyjälle omalla kustannuksellasi, jolloin hintaero aitoon akkuun häviää.
Kaikki myymämme akut tulevat luotettavalta valmistajalta ja satunnaisesti testaamme akkujemme kennot, joten ostaessasi akun Greencyclelta tai valtuutetulta jälleenmyyjältä, voit olla varma että saat aina akkusi aidoilla kennoilla ja muutenkin parhailla saatavilla olevilla osilla. Kaikki akkumme on myös kasattu asianmukaisissa olosuhteissa. Laajojen testien, lukemattomien opiskelutuntien ja haastattelujen jälkeen päädyimme lopputulokseen, että tällä hetkellä vain muutama kennovalmistaja pystyy tuottamaan riittävän tasalaatuisia kennoja, joiden ominaisuudet vastaavat luvattua, joiden laatu on tasainen ja elinikä hyvä. Tämän hetken parhaat kennot valmistaa kiistatta Samsung ja Panasonic. Heidänkin kennoissaan on kuitenkin eroavaisuuksia.

Tämän hetken parhaimmat sähköpyörien akkujen 18650 -kennot ja niiden valmistajat.

Lähiaikoina 18650 -tyyppiset NMC kennot ovat kehittyneet ja parantuneet merkittävästi ja ne ovat ominaisuuksiltaan tämän hetken parhaita sähköpyörä ja sähköautokäytössä, joten tämä artikkeli käsittelee ainoastaan 18650 -kennoja. Mikä sitten on 18650 -kenno? 18650 tarkoittaa kennon fyysistä kokoa, joka on 18mm halkaisijaltaan ja 65mm pituudeltaan. 18650 -kennoja on kuitenkin saatavilla monelta eri valmistajalta ja monenlaisilla teknisillä ominaisuuksilla, joten niiden ominaisuudet vaihtelevat paljon. Tämä artikkeli käsittelee tämän hetken parhaiden valmistajien uusimpia kennoja.

Samsung

Samsung 20/25R kenno (Ei enää käytössä)

Kesällä 2014 Samsung esitteli ja alkoi myymään uutta 20R -kennoa. Se on luokiteltu 22A (ampeerin) kennoksi, joten näistä kennoista voi rakentaa 5 kennoa rinnan kytkettynä peräti 110A akun. Nyt alettiin jo lähestyä riittävän tehokasta akkupakettia tehokkaampiinkin sähkölaitteisiin… Tälläkin kennolla oli kuitenin huonot puolensa. Kuten nimi viittaa, kennon maksimikapasiteetti oli vain 2000Mah (milliampeeria). Kun kytketään rinnan sarja sarjaankytkettyjä kennoja, saadaan jännite nousemaan, mutta sähköpyöräilijää kiinnostaisi enemmän toimintasäde ja akun virrantuottokyky. Näillä kennoilla saatiin pystyttiin siis saamaan kytkemällä 5 sarjaa rinnankytkettynä n.10Ah kapasiteetti (Max. Virtapiikillä 110A) Tyypillinen sähköpyörän akku sisältää 12 sarjan (n.44V) kennoston, johon näitä 2kennoja tarvittiin vain 60kpl. 60Kpl kennoja alkaa jo olla kohtuullinen määrä, jolloin akuista saatiin jo kohtuullisen kokoisia ja painoisia… Mutta vain 10Ah kapasiteetti ei ole riittävästi usealle käyttäjälle.
Sähköpyörissä akun koko ja paino onkin merkittävä tekijä, sillä pyörässä ei ole paljoa ylimääräistä tilaa mihin akku sijoittaa, eikä kukaan halua ylimääristä painoa pyöräänsä. Siksi monet ovat joutuneet tekemään komporomisseja valitessaan oikeanlaista akkua pyöräänsä. Haluaako mahdollisimman tehokkaan akun, jossa toimintasäde on suhteellisen lyhyt. Vai haluaako akun jonka toimintasäde on mahdollisimman pitkä, mutta akun teho (purkuvirta) vastavaasti pienempi.

R25 kennossa on 2500- mAh kapasiteetti, mutta silti se pystyy tuottamaan 20A virran. Tämä tarkoittaa että 5-rinnankytkettyä sarjaa voi tuottaa piikkitahona jopa 100A virran (enemmän kuin kukaan tavallinen sähköpyöräilijä koskaan tarvitsee) Ja 60-kennoinen 5-rinnankytkettyä 12 kennon sarjaa tuottaa 12.5Ah kapasiteetin. Tämä on jo 2.5Ah enemmän kuin aiemman esimerkin 10Ah kennosto. 2.5Ah ei äkkiseltään kuullosta paljolta, mutta ylimääräinen 2.5Ah tuo yllättävän paljon (kymmeniä kilometrejä) lisää toimintasädettä sähköpyörään.

Samsung 22F

Samsung 22F kennot ovat hyviä peruskennoja, kun ei tarvita maksimaalisen tehokasta akkupakettia tai toimintasädettä. Näitä kennoja käytämme yleisimmin 36V 12Ah akuissamme. Tämä kennomalli on osoittautunut erittäin luotettavaksi ja pitkäikäiseksi. 22F -kennon kapasiteetti on 2200mAh.

Samsung 29E

Samsung julkaisi hiljattain jälleen uuden kennotyypin 29E. Kuten nimi viittaa, on kennossa 2900mAh kapasiteetti. Joten aiemmin tässä artikkelissa käytetyn 60 -kennoisen (5 Rinnan / 12 Sarjassa) akkupaketin esimerkin mukaan näillä kennoilla varutettuun akkuun saa jo lähes 15Ah kapasiteetin. Tämä on jo huima ja merkittävä kasvu kapasiteetissa, eli ajomatkassa / lataus, jos verrataan ensimmäisen esimerkin 10Ah akkuun. Purkuvirtaa tämmöisellä 15Ah akkupaketilla on n.42A hetkellisesti ja 15A jatkuvana, joten tehokin riittää hyvin kaikkiin 36V moottoreihin.

Panasonic:

Sillä aikaa kun Samsung on kehitellyt useita uusia kennomalleja, ei Panasonic ole istunut tumput suorassa katsoen vierestä. Panasonic esitteli hiljattain mm.uuden “B” -kennotyypin. Sen kapasiteetti on huimat 3400-mAh. Tällä akulla saadaan siis rakennettua isonkin kapasiteetin akkupaketti. Valitettavasti tämän kennon purkuvirta ei ole kauhean suuri, joten akkupaketista ei välttämättä saa riittävän tehokasta, ainakaan tehokkaampiin sähköpyöriin. Tällä kennolla voidaan siis rakentaa aiempien esimerkkilaskelmien mukaan fyysisiltä mitoiltaan samankokoinen 17Ah akkupaketti. Tietyissä sovelluksissa tämä on mielenkiintoinen kenno, joskin hinnaltaan kalliimpi kuin esim. Samsungin lähes vastaava malli.

NCR18650PF Mielenkiintoisempi uutuus Panasonicilta on tämä "PF" -kenno. Tämänkin kennon kapasiteetti on hyvä 2900mAh ja purkuvirta on "B -mallia" selvästi isompi, joten tällä kennolla saadaan sekä hyvä kapasiteetti, että riittävä purkuvirta tehokkaammillekin moottoreille. Tätä kennoa käytämme jatkossa (alkaen kevät 2016) kaikissa isoimmissa ja tehokkaimmissa akkumalleissamme. 

Mm. Sähköautovalmistaja Tesla käyttää myös samoja kennoja palkituissa Model S ja Model X täyssähköautoissaan. Jotain kennojen suorituskyvystä kertonee se, että Teslan P100D on maailman nopeiten 0-100km/h kiihtyvä perhesedan. Tämä palkittu perheauto peittoaa siis miljoonien eurojen hyperautot, kuten Bugatti Veyronin, kaikki Ferrarit, Porschet sun muut.

Sony:

Pitkään Sony oli paras valmistaja, mitä tuli tehokkaisiin sähköpyörän akkuihin. Tilanne on kuitenkin muuttunut. Viitisen vuotta sitten Sonyn VTC3 oli ”kova sana” 1600Mah kapasiteetillaan ja 30A virrallaan. Sitten tuli Sonyn VTC4, joka kasvatti kapasiteetin 2100Mah / kenno. Hiljattain Sony on esitellyt VTC5 mallinsa, jossa on 2500Ah kapasiteetti ja se listataan virraltaan 30A:ksi, mutta useat testit osoittavat, että Sonyn kenno kuumenee huomattavasti jatkuvalla 30A kuormalla, joten tarkempi kuvaus kennolle olisi 20A. Näin ollen se sijoittuu samaan ryhmään Samsungin 25R kennon kanssa, mutta on huomattavasti kalliimpi.. Näistä huolimatta Sonyn todellinen ongelma on jossain ihan muualla… Vuonna 2011 voimakas maanjäristys ja tsunami vahingoitti myös Sonyn tehdasta, jossa kyseisiä kennoja valmistettiin. Sony siirsi äkkiä tuotantonsa ja varastonsa Kiinaan ja Philippiineille. Tämän seurauksena markkinoilta on alkanut löytymään poikkeuksellisen paljon väärennettyjä Sonyn kennoja. Huhutaan, että ainoa varma tapa saada Sonyn kennoja on ostaa Makitan akkuporakone ja ottaa kennot siitä. Ei kovin kätevää sähköpyörän akkua rakennettaessa.

LG

LG on myös mukana kennovalmistuksessa ja heiltä onkin tullut muutama mielenkiintoinen uutuus lähiaikoina, jotka paperilla näyttävät hyvinkin mielenkiintoisilta. Useat, eri puolilla maailmaa tehdyt testit kuitenkin osoittavat, että LG:n laatu ei ole kovin tasaista ja useat heidän kennonsa eivät täytä luvattuja ominaisuuksia. LG:n kennoja on myös vaivannut väärennösepidemia, sillä väärennettyjä LG:n kennoja on löytynyt niin sähköpyörien akuista kuin muistakin akkutoimisista laitteista runsaasti.

Muut valmistajat:

Lukemattomat muutkin valmistajat valmistavat 18650 kennoja niiden laajan käyttöalueen ja hyvien ominaisuuksien vuoksi. Kennojen laatu on tärkein akun ominaisuus, joka varmistaa että akku on turvallinen käyttää, riittävän tehokas ja pitkäikäinen. Jotkut nimettömät valmistajat voivat tehdä hinta/laatusuhteeltaan ihan kohtalaisiakin kennoja, tämä on riskialtista tuuripeliä. Suurin osa näistä valmistajista valmistavat kennot huonosti joten niitä ei tässä käsitellä sen kummemmin. Parempi, turvallisempi ja lopulta halvempi vaihtoehto on pysytellä tunnettujen valmistajien kennoissa.

Tulevaisuuden kennot:

Akkuteknologia kehittyy kovaa vauhtia, ja kehitteillä on useita lupaavia akkutekniikoita, joille luvataan nykyistä parempia ominaisuuksia ja merkittävästi nopeampaa latausta turvallisesti. Emme vielä tässä vaiheessa käy läpi kehitteillä olevia tekniikoita, sillä vielä ei ole varmaa mikä tulee olemaan seuraava mullistava akkutekniikka, ja mitkä sen ominaisuudet on ja paljonko se tulee maksamaan massatuotannon alkaessa. Ehkäpä pian nähdään uudentyyppisiä, entistä paremmilla ominaisuuksilla varustettuja kohtuuhintaisia akkupaketteja. Sitä odotellessa sähköpyörissä paras akkutekniikka tällä hetkellä on mielestämme NMC. Tosin sillä oletuksella, että akun rakentamisessa käytetään kokonaisvaltaisesti vain laadukkaimpia saatavilla olevia osia. Huonolaatuisilla osilla tai muutoin huonosti kasattu NMC akun "eliniänodote" jää niin lyhyeksi, ettei akku ole kustannustehokas pidemmällä aikavälillä. Loppujenlopuksi yleensä kustannustehokkain ja pidemmällä aikavälillä ajateltuna edullisin akku on isohkolla, esim.15Ah kapasiteetilla varustettu laadukas NMC akku. Pienempikapasiteettiset akut ovat yleensä eliniältään hieman lyhyempi-ikäisiä, joten niitä joutuu uusimaan hieman useammin. Vähiten kustannustehokas akku on edullinnen, merkittömistä tai kopioiduista osista valmistettu akku isolla kapasiteetilla. Isompikapasiteettinen akku on poikkeuksetta kalliimpi kuin pienempi, myös kun puhutaan ns.kopioakuista tai muista heikkolaatuisista osista kasattu akku. Kopioakun elinikä jää tyypillisesti noin kolmasosaan, tai hyvällä tuurilla puoleen laadukkaasta akusta, joten uuden akun joutuu ostamaan huomattavasti useammin.

Me täällä Greencyclellä seuraamme herkeämättä akkuteknologian kehitystä ja olemme testanneet ja testaamme edelleen monia erilaisia akkuja. Joten ostamalla akun Greencycleltä tai valtuutetulta jälleenmyyjältä, voit olla varma että saat aina parhaat kokonaisuudet ja eniten vastinetta rahoillesi.