Glossar

In diesem Abschnitt versuchen wir wichtige Begriffe und Zusammenhänge so zu erklären, dass jeder normale Verbraucher auch ohne viele Vorkenntnisse in der Elektrotechnik diese versteht. Daher hat dieser Teil keine wissenschaftlichen Ansprüche.

Akku (Akkumulator)

ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis. In der Literatur findet man auch den Begriff Sekundäre Zelle (Im Vergleich zu Primärzelle = Batterie). Wir verwenden den Begriff Akku in Zusammenhang mit Li-Ion, um ein Verbraucher-Produkt zu beschreiben, das über eine Schutzschaltung verfügt.

C-Rate

Unter diesem Begriff versteht man als Verhältnis zwischen dem Ladestrom bzw. Entladestrom zu der Nennkapazität. Beispielweise stellt eine 0,2C Rate bei Li-Ion-Zelle mit 2000 mAh Kapazität ein Verhältnis zwischen 2000 mAh x  0,2 = 400 mA bzw. 0,4A Lade- bzw. Entladestrom. Viele Li-Ion-Zellen-Hersteller geben 0,2C Lade- und Entladerate als optimal für die Leistung und die Langlebigkeit. Häufig wird der Begriff Last in C-Rate verwendet, um die kontinuierliche Fähigkeit einer Zelle Strom „abzugeben“. Eine Zelle bspw., die 2000 mAh Kapazität hat und 10C Last hält, kann kontinuierlich 20A abgeben. Dabei wird diese Zelle nach 6 Minuten leer.

Innenwiderstand (Impedenz)

Der Innenwiderstand ist der Wächter des Akkus, der größtenteils die Betriebsdauer (Ladezyklen) eines Akkus bestimmt. Der Innenwiderstand drückt aus, welche elektrische Spannung erforderlich ist, um eine bestimmte elektrische Stromstärke durch einen elektrischen Leiter (Widerstand) fließen zu lassen. Je höher der Innenwiderstand ist, desto niedriger ist der Energiefluss. Innenwiderstand wird in Ohm (Ω) bzw. mOhm gemessen. In der Praxis ist der Innenwiderstand eine wichtige Kennzahl für die Beeinträchtigung der Langlebigkeit, der Leistung und des Spannungsverlaufes eines Akkus.

Kapazität

Ist die elektronische maximale Ladungsmenge, die in einem Akku bzw. Zelle gespeichert wird. Diese wird häufig in Amperestunden (Ah) bzw. Milliamperestunden (mAh) angegeben.

PCB (Protection Circuit Board) / PCM (Protection Circuit Module)

Darunter verstehen wir eine Baukomponente, die eine elektronische Schutzschaltung darstellt. Dabei geht es vor allem um die Begrenzung der Ladeströme und Entladeströme sowie die Begrenzung der Spannung nach unten (Tiefentladung) und nach oben (Überladung).  Man redet häufig auch von einer Schutzbeschaltung.

Spannung

Die Spannung (V) drückt die Potenzialdifferenz zwischen dem Plus-Pol und Minus-Pol aus. Eine herkömmliche Li-Ion Zelle verfügt in der Regel über 3,6V-3,7V Nennspannung. Man lädt so eine Zelle bis zu 4,25V (Ladeschlussspannung) und entlädt sie bis zu 2,5V (Entladeschlussspannung).  Allgemein kann man es so beschreiben: Überladung > 4,25V > 2,5V > Tiefentladung. Mittlerweile gibt es auf dem Markt bereits Li-Ion-Zellen, die bis 4,35V aufgeladen werden können sowie Li-Ion-Zellen mit Entladeschlussspannung bei 2V.

Zelle (Industriezelle)

ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis. Den Begriff Zelle verwenden wir, um ein Industrieprodukt zu beschreiben. Eine Zelle (Li-Ion) verfügt über keinen Schutz gegen Überladung und Tiefentladung.


Zusammenhänge, die man wissen sollte:

Kapazität Vs. Spannung

Wenn man eine Zelle bzw. Akku auflädt steigt die Spannung und gleichzeitig wird die Kapazität erhöht. Ein vollgeladener Akku beginnt seine Entladekurve bei 4,25V bzw. 4,35V und mit der „Entleerung“ sinken die Kapazität und die Spannung. In der folgenden Abbildung sieht man einen typischen Verlauf einer Entladung.

Zusammenhaenge