Kapazität

Kapazität ist nicht gleich Kapazität

Je mehr Aktivmaterial in einer Zelle vorhanden ist, desto größer ist deren Kapazität. Deswegen hat eine kleine Zelle bei gleichem Aufbau weniger Kapazität als eine Größere, obwohl beide dieselbe Ruhespannung erzeugen.

Die Kapazität einer Batterie hängt auch von den Entladungsbedingungen wie Stromstärke, Abbruchspannung, Temperatur und anderen Faktoren ab.

Die nutzbare Kapazität einer Batterie hängt von der Entladungsrate ab. Wenn eine Batterie mit einer relativ hohen Stromrate entladen wird, wird die tatsächlich erhältliche Kapazität geringer sein als erwartet.

Die Kapazität einer Batterie, welche die Hersteller auf der Verpackung angeben, ist das Produkt aus 20 Stunden multipliziert mit dem maximalen konstanten Strom, welchen eine neue Batterie über 20 Stunden bei 20 C° bis zu einer vorgegebenen Abbruchspannung liefern kann.

Eine Batterie, die mit 100 Ah bemessen ist, liefert bei Raumtemparatur 5 A Strom über eine Dauer von 20 Stunden. Wird sie jedoch stattdessen mit 50 A entladen, wird sie schon vor den theoretisch zu erwartenden 2 Stunden leer sein.

Aus diesem Grund ist die Angabe einer Batterie-Kapazität immer mit einer erwarteten Entladungszeit verbunden - die Standardzeit beträgt 20 Stunden.

    t = \frac Q I

Q ist die Kapazität der Batterie (normalerweise in mA·h)
I ist der Strom der von der Batterie bezogen wird (mA)
t ist die Zeit, die der Strom aufrechterhalten werden kann (in Stunden)

Die Beziehung zwischen Strom, Entladezeit und Kapazität einer Bleibatterie wird durch Peukert´s Gesetz beschrieben. Die Effizienz einer Batterie ist unterschiedlich bei verschiedenen Entladeraten. Wenn eine Batterie mit geringer Stromrate entladen wird, liefert die Batterie mehr Energie als bei einer hohen Rate.

Generell gilt, je höher die Kapazität ist, desto länger wird die Batterie bei einer bestimmten Beanspruchung halten. Der Einsatz von Batterien mit unterschiedlicher Kapazität wird den Betrieb eines Geräts, das für eine bestimmte Spannung vorgesehen ist, nicht beeinträchtigen, solange die Ladung der Batterie noch nicht ausgeschöpft ist. Theoretisch würde eine Batterie im Gerät bis zur Erschöpfung ihrer angegebenen Kapazität arbeiten. Realistisch gesehen können jedoch hohe Stromlasten, wie sie z.B. in Digitalkameras auftreten, zu einer geringeren verfügbaren Energie führen, vor allem bei Alkaline-Batterien. Zum Beispiel kann eine Batterie mit 2000 mAh Kapazität nicht einen Strom von 1 A über zwei volle Stunden aufrechterhalten.