Verständnisfrage Kapazitätsverlauf Lithium-Zelle

Stephan Gast #5147374
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Hallo!

Eine Anwendung wird mit folgenden Lithiumzellen betrieben:

http://de.farnell.com/saft/ls33600/lithium-batterie-gr-d-3-6v-16/dp/1772153


Das Datenblatt beinhaltet die oben aufgeführte Kapazitätskurven nach 
Temperatur und Entladestrom. Aus den Zellen lässt sich folglich mehr 
Energie entnehmen, wenn bei geringerem Strom entladen wird.

Beispiel (Raumtemperatrur):
-bei 100mA Entladestrom: Kapazität 12Ah
-bei  10mA Entladestrom: Kapazität 16Ah.

Frage: Wie hoch ist die Kapazität der Zelle nach 60h Entladung bei 100mA 
(entspricht eine Halbierung der Kapazität bei diesem Entladestrom), wenn 
sie danach nur mit 10mA belastet wird?
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Peter R. Gast #5148288
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Dann geh erst einmal davon aus, dass die von Dir betriebene Zelle 
ggeringere  Kapazität hat. Diem ist nciht mit allen Mitteln vorbehandelt 
worden und temperiert worden, um "Störeffekte" zu vermeiden.
Je nach Hersteller sind solche Angaben auch ziemlich optimistisch.

Bei Mischbelastung kannst Du davon ausgehen, dass sich die hohe 
Belastung ganz deutlich durchsetzt. Wenn also die "halbe Kapazität" mit 
Hochstrom schon rausgelutscht ist, wird der Restbetrieb mit 1/10 
Belastung eher zwischen  den 12 und den 16 liegen als bei 16.  also  bei 
7Ah und nicht bei den 8 für reine  Schwachentladung.
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Axel S. #5148483
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Stephan schrieb:
> Frage: Wie hoch ist die Kapazität der Zelle nach 60h Entladung bei 100mA
> (entspricht eine Halbierung der Kapazität bei diesem Entladestrom), wenn
> sie danach nur mit 10mA belastet wird?

Über den Daumen gepeilt 8Ah. Du entnimmst die Hälfte der Ladung bei 
100mA und dann die andere Hälfte bei 10mA. Die zweite Hälfte ist hier in 
der Tat größer ;) weil auch die Gesamtkapazität bei 10mA größer ist.
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Hp M. #5149232
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Stephan schrieb:
> Wie hoch ist die Kapazität der Zelle nach 60h Entladung bei 100mA
> (entspricht eine Halbierung der Kapazität bei diesem Entladestrom), wenn
> sie danach nur mit 10mA belastet wird?

Während der ersten Entladung werden 6Ah entnommen.
Da bei 10mA die Gesamtkapazität mit 16Ah angegeben wird, stehen nun noch 
10Ah, also Strom für 1000h zur Verfügung.

Die der chemischen Zelle entnehmbare Ladungsmenge sinkt mit steigender 
Strombelastung nicht wirklich, sondern durch den inneren Widerstand der 
Zelle wird nur die Endspannung 2,0V schneller erreicht.

Der innere Widerstand der Zelle kann bei hohen Strömen auch durch die 
Langsamkeit von Diffusionsvorgängen erhöht sein, die den Stofftransport 
zu und von den Elektroden limitieren.
Wenn solche Effekte zum Erreichen der "Ende"-Bedingung beitragen, wird 
sich die Zelle nach dem Wegfall der Belastung meist "erholen".

Den Einfluß solcher Effekte, -der Elektrolyt wird in der Kälte 
zähflüssiger und seine Leitfähigkeit sinkt-, kann man schön auch an der 
Temperaturabhängigkeit der Entladekurven sehen: Bei -40°C würde durch 
Entladung mit 100mA die Endspannung von 2V sofort unterschritten, also 
ohne dass überhaupt eine merkliche Entladung stattgefunden hat.
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