Zellen, Packs und Spannung
Ein Akku für einen kabellosen Staubsauger ist ein Pack zylindrischer Lithium-Ionen-Zellen, in Reihe geschaltet, um die vom Motor benötigte Spannung zu erreichen, und parallel, wo mehr Kapazität gewünscht ist. Die beiden Zellformate in Staubsaugern sind die 18650 (18 mm Durchmesser, 65 mm Länge) und die größere 21700 (21 mm mal 70 mm). Eine 21700-Zelle speichert typischerweise mehr Energie und verträgt höhere Ströme und eignet sich daher für Boost-Modi und Stielstaubsauger mit langer Laufzeit, während die 18650 wegen ausgereifter Lieferketten und niedrigerer Kosten weiter verbreitet ist. Die Packspannung folgt der Zellzahl: Ein Pack mit zwei Zellen hat 7,4 V, typisch für Handgeräte; ein Pack mit sechs oder sieben Zellen liefert 21,6-25,2 V, typisch für Stielstaubsauger. Der Beitrag Zellen 18650 und 21700 vergleicht sie im Detail, und die Linie Staubsauger-Akkupack zeigt, was angepasst werden kann.
Wh-Rechnung: von der Kapazität zu Minuten
Energie ist Spannung mal Kapazität. Ein Pack mit 22,2 V und 2.500 mAh speichert etwa 55 Wh (22,2 x 2,5). Die Laufzeit ist die Energie geteilt durch die dem Pack entnommene Leistung. Bei 60-80 W im Standardmodus ergeben 55 Wh rechnerisch grob 40-55 Minuten und in der Praxis 30-45 Minuten, wenn Verluste von Motor, Bürste und Elektronik berücksichtigt werden. Im Boost-Modus kann die Entnahme ein Mehrfaches betragen, weshalb der Boost höchstens 10-20 Minuten hält und eine genannte Laufzeit ohne Angabe des Modus wenig aussagt. Bürstkopfmotor, LED-Leuchten und Display erhöhen die Last, und ein kalter oder teilweise gealterter Pack liefert weniger, als sein Etikett angibt. Jede Laufzeitangabe hier ist ein typischer Bereich, und der Datenblattwert muss stets je Modell und Modus bestätigt werden.
| Bauart | Pack | Typische Laufzeit | Hinweise |
|---|---|---|---|
| Akku-Stielstaubsauger | 21,6-25,2 V, 2.000-4.000 mAh | 30-60 min Standard, 10-20 min Boost | Wechselbarer Pack für den Handel bevorzugt |
| Handstaubsauger | 7,4-14,8 V | Vom Modell bestimmt; kurze Einsätze | Oft fest eingebauter Pack |
| Roboter | 2.600-5.200 mAh | 90-180 min | Fährt zum Laden zur Station zurück |
| Ladezeit | Alle oben genannten | 3-5 h typisch | Schnellladegeräte verkürzen sie auf Kosten der Zelllebensdauer |
Batteriemanagementsystem und Zyklenfestigkeit
Das Batteriemanagementsystem (BMS) ist die kleine Platine im Pack. Es schützt vor Überladung, Tiefentladung, Überstrom und Kurzschluss, überwacht die Temperatur und gleicht die Zellen aus, damit keine aus dem Bereich läuft. Es ist das wichtigste Sicherheitsteil im Pack, und das, woran billige Packs sparen. Die Zyklenfestigkeit wird als Zahl der vollen Ladezyklen angegeben, bis die Kapazität auf einen genannten Anteil fällt, oft 80 %; bei Staubsaugerpacks sind typischerweise mehrere hundert Zyklen üblich, und der Wert hängt von Zellqualität, Entladetiefe, Temperatur und Ladestrom ab. Behandeln Sie die Zahl als typisch und lassen Sie sich vom Werk die Zyklendaten des Zellherstellers und die Prüfbedingung schriftlich nennen. Siehe BMS und Akkusicherheit.
Prüfungen und Zulassungen für den Pack
- UN 38.3. Die Prüfreihe für den Transport von Lithiumzellen und -packs: Höhe, Temperaturwechsel, Vibration, Schock, äußerer Kurzschluss, Aufprall, Überladung und erzwungene Entladung. Sie wird für jede Sendung benötigt, per Schiff oder Flugzeug.
- IEC 62133-2. Sicherheitsanforderungen an tragbare gasdichte Lithiumzellen und -batterien, Grundlage für den CE-Markt und viele nationale Zulassungen.
- UL 2054 und UL 62133. Die nordamerikanischen Entsprechungen, die Handel und Versicherer häufig verlangen.
- Ladegerätenormen. Ladegerät oder Netzteil fallen je nach Bauart unter IEC/UL 62368-1 oder 60335-2-29.
Partnerunterlagen werden projektbezogen geprüft, und Vaculent hält selbst keine Zertifikate; der Zertifizierungsleitfaden zeigt, wie sich die Akkuprüfungen zu den Gerätezulassungen fügen.
Versand eines kabellosen Staubsaugers
Auf dem Seeweg werden Lithiumbatterien als Gefahrgut befördert, wenn sie einzeln verpackt sind, und mit besonderen Grenzen, wenn sie im Gerät oder mit dem Gerät verpackt sind. Auf dem Luftweg gelten die IATA-Regeln mit Grenzen für Wattstunden je Pack und für den Ladezustand, und die Sendung benötigt den UN-38.3-Bericht und ein Sicherheitsdatenblatt. Packkennzeichnung, Kartonmarkierung und Papiere werden vor der ersten Bestellung mit dem Spediteur abgestimmt. Für Muster per Express gelten dieselben Regeln. Einzelheiten stehen in Versand kabelloser Staubsauger und Logistik und Versand.
Was ein Angebot enthalten sollte
Nennen Sie Zellformat und Qualitätsstufe des Herstellers, Anzahl in Reihe und parallel, Nennspannung, Nennkapazität in mAh und Wh, Laufzeit je Modus, die Schutzfunktionen des BMS, die Prüfberichte und den Plan für Ersatzpacks. Das Angebotsformular erfasst diese Angaben in einem Durchgang, und die Seite Akku-Stielstaubsauger zeigt, wie sie in das gesamte Gerät passen.