Entladekurven

Entladekurve ist ein Begriff aus der Elektrotechnik und Energiespeicherung. Sie beschreibt die Beziehung zwischen der Entladespannung eines Akkus oder Kondensators und der Entladezeit bzw. der verbleibenden Kapazität. Typischerweise wird die Kurve erfasst, indem ein Energiespeicher bei konstanter Entladerate entladen wird und die Versorgungsspannung in regelmäßigen Abständen gemessen wird. In der Praxis gibt man oft zwei Darstellungen an: Spannung als Funktion der Zeit bei konstanter Entladerate oder Spannung gegen die verbleibende Kapazität bzw. den SOC (State of Charge).

Die Form der Entladekurve hängt von der Chemie, der Temperatur und der Entladerate ab. Akkus zeigen oft charakteristische Plateaus und nichtlineare Abnahmen; im Allgemeinen führt eine höhere Entladestromstärke zu einem steileren Spannungsabfall (Peukert-Effekt, besonders bei Blei-Säure). Neben der Endspannung, die zur Festlegung der nutzbaren Kapazität verwendet wird, ist die interne Widerstandsveränderung eine wichtige Größe. Entladekurven dienen auch dazu, den Zustand der Zellen im Betrieb zu überwachen und das Verhalten bei Belastung zu bewerten.

Anwendungen finden sich in der Bestimmung der nutzbaren Kapazität, der Laufzeitabschätzung, der Qualitätskontrolle sowie im Design von Energiespeichersystemen und in Batterieschutz- bzw. Batteriemanagementsystemen. In der Praxis werden Entladekurven genutzt, um Zellenkalibrierungen vorzunehmen, Alterung zu überwachen und Betriebsgrenzen sicher zu definieren.

Beispiele von Formen: Lithium-Ionen-Kurven zeigen oft eine längere flache Region bis zum Abfallen am Ende der Entladung, Blei-Säure-Kurven verlaufen tendenziell gleichmäßiger, während Kondensatoren eine exponentielle Abnahme gemäß V(t) ≈ V0 e^{-t/(RC)} zeigen können. Die Kurve dient außerdem zur Umrechnung zwischen SOC und Spannung.