Batterieladung

Batterieladung bezeichnet den aktuellen Ladungsstand einer Batterie oder eines Akkus. Sie beschreibt, wie viel der maximalen Kapazität gerade vorhanden ist. In Praxis wird sie oft als State of Charge (SoC) ausgedrückt, in Prozent der Nominalkapazität. Technisch lässt sich die Batterieladung auch als gespeicherte Ladung in Amperestunden (Ah) oder als gespeicherte Energie in Wattstunden (Wh) angegeben.

Die SoC ist essenziell für Laufzeit, Sicherheit und Lebensdauer. Da die Kapazität und der Spannung-Verlauf je nach Chemie und Alter der Zelle variieren, lässt sich SoC nicht ausschließlich durch eine einzelnen Messwert bestimmen. Stattdessen kommen Methoden wie Coulomb Counting (Ladungszählung), Messung der offenen Zellenspannung nach Lastzustand und modellbasierte Schätzverfahren zum Einsatz. Batteriemanagement-Systeme (BMS) nutzen Sensoren, Kalibrierung und Algorithmen, um SoC zuverlässig abzuschätzen.

Die Genauigkeit der SoC-Ermittlung hängt von Temperatur, Alterung, Selbstentladung und Belastung ab. Mit zunehmendem Alter einer Batterie verschlechtert sich typischerweise die Kalibrierung, wodurch Schätzungen ungenauer werden.

Praxisrelevant ist SoC in Smartphones, Laptops, Elektrofahrzeugen und stationären Speichern. Unterschiede ergeben sich durch die chemische Bauart (z. B. Lithium-Ionen, Blei-Säure) und den Ladezyklus. SoC wird oft in Verbindung mit SoH (Zustand der Gesundheit) verwendet, um die verbleibende Nutzbarkeit abzuschätzen.

Im Betrieb empfiehlt sich eine schonende Behandlung des Akkus, um Lifespan zu maximieren, oft durch Begrenzung des Nutzungsbereichs (typischerweise ein moderates SoC-Limit) und geeignete Ladeprofile. Die SoC-Überwachung ist ein integraler Bestandteil von BMS und Warnsystemen in Geräten und Fahrzeugen.