Batteriekapazität

Batteriekapazität bezeichnet die Menge an elektrischer Ladung, die eine Batterie bei einem festgelegten Entladungszustand abgeben kann, bis eine festgelegte Endspannung erreicht ist. Sie wird typischerweise in Amperestunden (Ah) angegeben und kann auch als Energie in Wattstunden (Wh) ausgedrückt werden. Die Energie einer Batterie ergibt sich aus E = Kapazität (Ah) × Nennspannung (V); damit hängt der Wh-Wert von der verwendeten Zellspannung ab.

Die Kapazität wird in der Praxis oft als Nennkapazität oder nominale Kapazität angegeben, die unter bestimmten Prüfbedingungen gemessen wird, beispielsweise bei einer bestimmten Entladungsrate und Temperatur. Typischerweise wird die Kapazität bei einer bestimmten Entladerate angegeben, zum Beispiel 0,5C oder 1C; bei 1C würde die Batterie in einer Stunde entladen. In der Praxis kann die tatsächliche Kapazität aufgrund von Alterung, Temperatur, Ladezustand und Entladerate variieren.

Alterung und Einflüsse: Mit jedem Lade-Entladezyklus nimmt die nutzbare Kapazität tendenziell ab. Temperatur, Ladezustand während des Zyklus, Tiefentladung und Alterung beeinflussen die Kapazität maßgeblich. Der Peukert-Effekt besagt, dass bei höheren Entladeraten weniger nutzbare Kapazität zur Verfügung steht als bei niedrigen Raten.

Typische Batterien: Verschiedene chemische Systeme weisen unterschiedliche Kapazitäten und Energiedichten auf. Beispiele sind Blei-Säure, Lithium-Ionen/Lithium-Polymere und Nickel-Memetallhydrid. Neben der Kapazität ist oft auch die spezifische Kapazität oder die Energiedichte (Wh/kg bzw. Wh/L) von Bedeutung, um Leistung und Gewicht abzuschätzen.

Anwendung und Vergleich: Bei der Auswahl einer Batterie ist es sinnvoll, Kapazität in Wh zu vergleichen, da dies Gewicht, Volumen und Nutzungsdauer direkt beeinflusst. Die Nennkapazität bietet Orientierung, reale Kapazität kann jedoch je nach Einsatzbedingungen abweichen.