Wenn eine Lithiumzelle eine Kapazität von 20 Ah haben soll, bedeutet das, dass alle 20 Ah verwendet werden können?

Die SCiB 20 Ah Lithiumtitanat-Zelle von Toshiba soll eine Nennkapazität von 20 Ah haben. Die Abschaltspannungen betragen 1,5 V und 2,7 V. Bedeutet dies, dass alle 20 Ah Ladung zwischen diesen beiden Abschaltspannungen vorhanden sind? Andernfalls müsste man die Zelle vollständig entladen und damit die Zelle beschädigen, um alle 20 Ah Ladung zu erhalten.

Die verfügbare Kapazität eines vollständig geladenen Akkus hängt von der Temperatur und der Entladerate (und dem Arbeitszyklus, wenn dieser nicht konstant ist) ab. Sie nimmt mit jedem Zyklus tendenziell ab, und vorheriges schnelles Laden, extreme Temperaturen oder schnelles Entladen können sich im Laufe der Zeit negativ auswirken.

Wenn ein seriöser Hersteller angibt, dass die Nennleistung 20 Ah beträgt, bedeutet dies, dass Sie unter den angegebenen Bedingungen ungefähr 20 Ah von einer neuen Batterie erhalten können, bevor sie bis zu dem Punkt entladen wird, an dem eine weitere Entladung Schäden verursachen kann. Die Details seines Verhaltens sollten im Datenblatt und in der Anwendungsliteratur beschrieben werden. Sie können beispielsweise langsamer als das Maximum laden oder nur auf eine höhere Spannung als das Minimum entladen, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Letzteres wird natürlich die verfügbare Kapazität reduzieren.

Wenn Sie eine Analogie verzeihen, ist Ihre Frage ein bisschen so, als würden Sie nach einem Autohersteller fragen, der eine Kraftstoffeffizienz von 7 Litern pro 100 km (33,6 Meilen pro US-Gallone) behauptet und ob dies bedeutet, dass Sie diese Effizienz tatsächlich erreichen. Dies hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. Ihren Fahrgewohnheiten und dem Zustand des Automobils.

Die verfügbare aktuelle Kapazität ist im Datenblatt aufgeführt. Dies wird typischerweise als Strom über die Zeit bei einer bestimmten Entladungsrate aufgeführt, von vollständig geladen bis zur diktierten Abschaltspannung.

Wenn der Betriebsspannungsbereich 2,7 V bis 1,5 V beträgt, sollte die angegebene verfügbare Kapazität im Neuzustand innerhalb dieses Bereichs liegen.

Batterien haben immer noch eine Spannung ungleich Null, wenn sie vollständig entladen sind und keinen Strom mehr liefern können. Sie entladen sich nicht bis auf null Volt. Eine leere Batterie zeigt mehr als 0V an. Es ist nicht wie der Flüssigkeitsstand in einem Gastank.

Daher liegen alle 20 Ah zwischen 1,5 V und 2,7 V. Aber selbst dann können Sie nur etwa 80% davon verwenden, ohne den Akku zu beschädigen. Wenn es so weit entleert wird, dass es 1,5 V erreicht, ist der Akku bereits vollständig entladen (und wahrscheinlich auch durch so tiefes Entladen beschädigt).