Glossar zu Batterien und mobiler Energie

Dieses Glossar versammelt die wichtigsten Begriffe rund um Batterien und mobile Energie: elektrische Einheiten, Zelltechnologien, Powerbanks, tragbare Powerstationen, Solar, Autobatterien, Sicherheit und Transport. Jede Definition ist klar und praxisnah gehalten, damit Sie Produktseiten besser verstehen und die richtige Wahl treffen. Nutzen Sie das Suchfeld, um einen Begriff sofort zu finden.

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Messungen und Elektrizität

Ampere (A)#

Das Ampere ist die Einheit der elektrischen Stromstärke, also des Flusses der Ladungen durch einen Leiter. Je höher die Stromstärke, desto größer der gelieferte Strom. Bei einer Batterie oder einem Ladegerät bestimmt sie sowohl die Ladegeschwindigkeit als auch die verfügbare Leistung (Leistung gleich Spannung mal Stromstärke).

Siehe auch : Volt (V) / Spannung, Watt (W) / Leistung, Amperestunde (Ah), Ladestrom

Amperestunde (Ah)#

Die Amperestunde gibt die Ladungsmenge an, die eine Batterie eine Stunde lang bei einem Strom von einem Ampere liefern kann. Sie dient vor allem bei Blei-Akkus und Rundzellen als Kapazitätsmaß. Eine Amperestunde entspricht 1000 Milliamperestunden. Zum Vergleich unterschiedlicher Spannungen sind Wattstunden zuverlässiger.

Siehe auch : Milliamperestunde (mAh), Kapazität, Wattstunde (Wh)

Laufzeit#

Die Laufzeit ist die Dauer, für die eine Batterie ein Gerät versorgt, bevor sie leer ist. Sie hängt von der nutzbaren Kapazität (in Wattstunden), vom Verbrauch des Geräts und vom Wirkungsgrad ab. Dieselbe Batterie liefert daher sehr unterschiedliche Laufzeiten, je nachdem was angeschlossen ist.

Siehe auch : Kapazität, Energieeffizienz, Reale vs theoretische Laufzeit

Kapazität#

Die Kapazität ist die Energiemenge, die eine Batterie speichern kann, angegeben in Wattstunden (Wh) oder Amperestunden (Ah). Sie ist die zentrale Kennzahl, um abzuschätzen, wie oft man ein Gerät lädt. Achtung: Die auf Zellebene angegebene Kapazität liegt wegen der Verluste stets über der tatsächlich am Ausgang gelieferten Energie.

Siehe auch : Wattstunde (Wh), Amperestunde (Ah), Laufzeit, Energieeffizienz

Wechselstrom (AC)#

Wechselstrom kehrt seine Richtung periodisch um. Es ist der Strom des Hausnetzes, in Europa 230 Volt bei 50 Hertz. Tragbare Powerstationen erzeugen ihn aus ihrer Batterie über einen Wechselrichter, um Geräte an einer Steckdose zu versorgen.

Siehe auch : Gleichstrom (DC), Wechselrichter, Steckdose (230 V)

Gleichstrom (DC)#

Gleichstrom fließt stets in dieselbe Richtung. Es ist der Strom von Batterien, Solarmodulen und USB-Anschlüssen. Die meisten mobilen Geräte laufen mit Gleichstrom, oft mit 5 Volt (USB), 12 Volt (Bordsteckdose) oder 20 Volt. Für Wechselstrom braucht es einen Wechselrichter.

Siehe auch : Wechselstrom (AC), Wechselrichter, Geregelter 12-V-Ausgang

Leistungsfaktor#

Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis von tatsächlich nutzbarer Leistung (in Watt) zu Scheinleistung (in Voltampere) eines Geräts im Wechselstrom. Ein Faktor nahe 1 ist ideal. Motoren und Pumpen haben oft einen niedrigeren Faktor, der den Wechselrichter einer Powerstation stärker belastet.

Siehe auch : Wechselrichter, Nennleistung, Spitzenleistung

Impedanz#

Die Impedanz ist der gesamte Widerstand, den ein Stromkreis dem Wechselstrom entgegensetzt, in Ohm gemessen. Bei einer Batterie erlaubt eine geringe Innenimpedanz hohe Ströme ohne merklichen Spannungsabfall und ohne übermäßige Erwärmung, ein Zeichen für Güte und Gesundheit.

Siehe auch : Innenwiderstand, Gesundheitszustand (SoH)

Kilowatt (kW)#

Das Kilowatt ist eine Leistungseinheit von tausend Watt. Man verwendet es für stromhungrige Geräte wie Heizungen, Kochplatten oder Werkzeuge sowie für die Ausgangsleistung großer Powerstationen und Stromerzeuger.

Siehe auch : Watt (W) / Leistung, Kilowattstunde (kWh), Dauerleistung

Kilowattstunde (kWh)#

Die Kilowattstunde ist eine Energieeinheit, die dem Verbrauch eines Geräts von tausend Watt in einer Stunde entspricht. Es ist die Einheit der Stromrechnung. Eine Kilowattstunde sind tausend Wattstunden. Große Heimspeicher und die kapazitätsstärksten Powerstationen werden in Kilowattstunden gemessen.

Siehe auch : Wattstunde (Wh), Kilowatt (kW), Energiespeicherung, Heimspeicher

Milliamperestunde (mAh)#

Die Milliamperestunde ist ein Untermaß der Amperestunde (tausend mAh sind ein Ah). Es ist die Kapazitätsangabe auf Powerbanks und kleinen Batterien. Sie ergibt nur mit einer Spannung Sinn: 10000 mAh bei 3,7 Volt entsprechen umgerechnet etwa 37 Wattstunden.

Siehe auch : Amperestunde (Ah), Wattstunde (Wh), Reale vs angegebene mAh

Spitzenleistung#

Die Spitzenleistung ist die maximale Leistung, die eine Powerstation oder ein Wechselrichter ganz kurz liefern kann, vor allem beim Anlauf eines Geräts (der Anlaufstrom eines Kühlschrank- oder Werkzeugmotors). Sie liegt deutlich über der Dauerleistung und wird oft getrennt angegeben.

Siehe auch : Dauerleistung, Wechselrichter, Anlauf-Leistungsboost (X-Boost, Power Lifting...)

Dauerleistung#

Die Dauerleistung ist die Leistung, die eine Powerstation dauerhaft und ohne Zeitgrenze liefern kann, in Watt. Sie bestimmt, welche Geräte man gleichzeitig betreiben kann. Sie unterscheidet sich von der Spitzenleistung, die nur für wenige Augenblicke beim Anlauf verfügbar ist.

Siehe auch : Spitzenleistung, Nennleistung, Wechselrichter

Nennleistung#

Die Nennleistung ist die für ein Gerät oder einen Ausgang angegebene normale Betriebsleistung, in Watt. Sie dient als Bezug, um eine Batterie oder Station am realen Verbrauch der Geräte auszurichten, die man betreiben möchte.

Siehe auch : Dauerleistung, Watt (W) / Leistung, Leistungsfaktor

Energieeffizienz#

Die Energieeffizienz ist der Anteil der gespeicherten Energie, der tatsächlich an das Gerät abgegeben wird; der Rest geht bei den Umwandlungen als Wärme verloren. Eine Powerstation zeigt typischerweise 85 bis 90 Prozent. Dieser Wirkungsgrad erklärt einen Großteil der Differenz zwischen angegebener Kapazität und nutzbarer Energie.

Siehe auch : Kapazität, Umwandlungsverlust, Wechselrichter

Volt (V) / Spannung#

Das Volt ist die Einheit der elektrischen Spannung, also der Potenzialdifferenz, die Ladungen in Bewegung setzt. Man vergleicht sie oft mit dem Druck in einem Rohr. Übliche mobile Batterien liefern 3,7 Volt an einer Lithiumzelle, 5 Volt über USB oder 12 und 230 Volt über einen Wechselrichter.

Siehe auch : Ampere (A), Watt (W) / Leistung

Watt (W) / Leistung#

Das Watt ist die Einheit der Leistung, also der pro Sekunde verbrauchten oder gelieferten Energie. Man berechnet es aus Spannung mal Stromstärke (Leistung gleich Volt mal Ampere). Das Watt zeigt, was ein Gerät tatsächlich betreiben kann, über die reine Kapazität hinaus.

Siehe auch : Volt (V) / Spannung, Ampere (A), Wattstunde (Wh), Nennleistung

Wattstunde (Wh)#

Die Wattstunde ist eine Energieeinheit von einem Watt über eine Stunde. Sie ist das zuverlässigste Kapazitätsmaß zum Vergleich von Batterien, da sie die Spannung einbezieht. Die Schwelle von 100 Wattstunden ist zudem entscheidend, um eine Batterie in die Flugzeugkabine mitzunehmen.

Siehe auch : Kapazität, Kilowattstunde (kWh), Milliamperestunde (mAh), Lithium-Akkus im Flugzeug

Batterie: Funktionsweise und Lebensdauer

Akku (Akkumulator)#

Ein Akku (Akkumulator) ist eine wiederaufladbare Batterie, anders als eine Einwegbatterie. Er speichert Energie chemisch und gibt sie elektrisch ab, über hunderte bis tausende Zyklen je nach Technologie. Der Begriff umfasst sowohl eine Lithiumzelle als auch eine NiMH-Zelle im AA-Format.

Siehe auch : Ladezyklus, Batteriezelle, Alkaline-Batterie

Anode#

Die Anode ist die negative Elektrode einer Batterie beim Entladen, die Elektronen in den Stromkreis abgibt. In einer Lithium-Ionen-Zelle besteht sie meist aus Graphit. Ihre Zusammensetzung beeinflusst direkt Kapazität, Ladegeschwindigkeit und Lebensdauer der Zelle.

Siehe auch : Kathode, Elektrolyt, Batteriezelle

Selbstentladung#

Die Selbstentladung ist der langsame Ladungsverlust einer ruhenden Batterie, ohne angeschlossenes Gerät. Sie hängt von der Chemie ab: sehr gering bei Lithium (wenige Prozent pro Monat), ausgeprägter bei NiMH. Eine gute Notfallbatterie hält ihre Ladung daher lange zwischen den Einsätzen.

Siehe auch : Kalendarische Alterung, Lithium-Ionen-Akku, NiMH-Akku

BMS (Batteriemanagementsystem)#

Das BMS (Batteriemanagementsystem) ist die Elektronik, die eine Lithiumbatterie überwacht und schützt. Es gleicht die Zellen aus, schaltet bei Überladung, Tiefentladung, Kurzschluss oder ungewöhnlicher Temperatur ab und meldet den Ladezustand. Es ist ein zentrales Sicherheitsbauteil von Powerbanks und Powerstationen.

Siehe auch : Zellbalancing, Überladung, Überhitzungsschutz

C-Rate (Lade-/Entladerate)#

Die C-Rate gibt an, wie schnell eine Batterie im Verhältnis zu ihrer Kapazität geladen oder entladen wird. Bei 1C liefert ein 10-Ah-Akku 10 A und ist in einer Stunde leer; bei 0,5C in zwei Stunden. Eine hohe C-Rate belastet die Zelle stärker und kann sie erwärmen.

Siehe auch : Kapazität, Ladestrom, Innenwiderstand

Kathode#

Die Kathode ist die positive Elektrode einer Batterie beim Entladen, die Elektronen aufnimmt. Ihre Chemie (NMC, NCA, LFP und so weiter) bestimmt weitgehend die Leistung der Zelle: Energiedichte, Sicherheit, Langlebigkeit und Kosten. Oft gibt sie der Technologie ihren Namen.

Siehe auch : Anode, NMC, LiFePO4 (LFP)

Batteriezelle#

Die Zelle ist die Grundeinheit einer Batterie, bestehend aus Anode, Kathode und Elektrolyt. Eine Batterie oder ein Pack fasst mehrere Zellen in Reihe und parallel zusammen, um die gewünschte Spannung und Kapazität zu erreichen. Die zylindrischen Formate 18650 und 21700 gehören zu den häufigsten.

Siehe auch : Batteriepack, 18650 / 21700 (Zellformate), Anode

18650 / 21700 (Zellformate)#

18650 und 21700 sind zwei genormte zylindrische Lithium-Zellformate, deren Name die Maße angibt (18 mal 65 mm, 21 mal 70 mm). Das neuere 21700 bietet mehr Kapazität. Man findet sie in vielen wiederaufladbaren Batterien, Werkzeugen, E-Bikes und Powerstationen.

Siehe auch : Batteriezelle, Lithium-Ionen-Akku, Kapazität

Ladezyklus#

Ein Ladezyklus ist eine vollständige Ladung und Entladung der Batterie, also 100 Prozent erneuerte Energie (zwei Halbladungen zählen als ein Zyklus). Die Lebensdauer wird oft in Zyklen angegeben: rund 500 bei klassischem Lithium-Ionen, über 3000 bei LiFePO4.

Siehe auch : LiFePO4 (LFP), Gesundheitszustand (SoH), Kalendarische Alterung

Tiefentladung#

Eine Tiefentladung bedeutet, eine Batterie sehr weit, nahe null zu entleeren. Für die meisten Chemien ist sie schädlich, besonders für Blei, dessen Leben sie stark verkürzt. LiFePO4 und zyklenfeste Batterien vertragen sie deutlich besser, daher ihr Einsatz bei Solar und im Wohnmobil.

Siehe auch : DoD (Entladetiefe), Blei-Akku, LiFePO4 (LFP)

Energiedichte#

Die Energiedichte ist die gespeicherte Energie pro Masse oder Volumen, in Wattstunden pro Kilogramm oder Liter. Je höher sie ist, desto kompakter und leichter die Batterie bei gleicher Kapazität. Lithium-Ionen übertrifft Blei deutlich, um den Preis aufwendigerer Sicherheitselektronik.

Siehe auch : Lithium-Ionen-Akku, Blei-Akku, Kapazität

DoD (Entladetiefe)#

Der DoD (Depth of Discharge, Entladetiefe) ist der Prozentsatz der Kapazität, der vor dem Nachladen tatsächlich genutzt wird. Ein DoD von 80 Prozent bedeutet, 20 Prozent Reserve zu lassen. Ein begrenzter DoD schont die Batterie und verlängert ihr Leben, ein zentraler Kompromiss beim Solarspeicher.

Siehe auch : Tiefentladung, Ladezustand (SoC), Ladezyklus

Memory-Effekt#

Der Memory-Effekt ist ein scheinbarer Kapazitätsverlust, der vor allem alte NiCd-Akkus betraf, die ohne Entleerung nachgeladen wurden. Der Akku schien sich ein gewohntes Entladeniveau zu merken. Heutige Lithiumtechnologien kennen ihn nicht: Man muss sie vor dem Laden nicht vollständig entladen.

Siehe auch : NiCd-Akku, NiMH-Akku, Ladezyklus

Elektrolyt#

Der Elektrolyt ist das Medium (flüssig, gelartig oder fest), das Ionen zwischen Anode und Kathode wandern lässt. Seine Beschaffenheit bestimmt Sicherheit und Leistung: Die flüssigen Elektrolyte von Lithiumzellen sind brennbar, weshalb die in Entwicklung befindlichen Feststoffakkus so interessant sind.

Siehe auch : Anode, Kathode, Feststoffakku

Zellbalancing#

Das Zellbalancing gleicht die Ladung aller Zellen eines Packs an, damit keine über- oder unterbeansprucht wird. Vom BMS gesteuert, maximiert es nutzbare Kapazität und Langlebigkeit. Ein schlecht ausgeglichenes Pack altert vorzeitig, da seine schwächste Zelle das Ganze begrenzt.

Siehe auch : BMS (Batteriemanagementsystem), Batteriepack, Gesundheitszustand (SoH)

Ladezustand (SoC)#

Der Ladezustand, oder SoC (State of Charge), ist die in einer Batterie verbleibende Energie in Prozent, wie eine Tankanzeige. Das BMS schätzt ihn aus Spannung und Strom. Eine genaue SoC-Anzeige ist an einer Powerstation sehr wertvoll.

Siehe auch : Gesundheitszustand (SoH), BMS (Batteriemanagementsystem), DoD (Entladetiefe)

Gesundheitszustand (SoH)#

Der Gesundheitszustand, oder SoH (State of Health), misst die Alterung einer Batterie: das Verhältnis ihrer aktuellen zur ursprünglichen Kapazität. Ein SoH von 80 Prozent zeigt einen Verlust von 20 Prozent, oft als Ende der nutzbaren Lebensdauer einer Anwendung angesehen.

Siehe auch : Ladezyklus, Kalendarische Alterung, Second-Life-Batterien

Batteriepack#

Ein Batteriepack ist eine Anordnung von Zellen in Reihe und parallel, mit BMS und Gehäuse. Die Reihenschaltung erhöht die Spannung, die Parallelschaltung die Kapazität. Powerbanks, Powerstationen und E-Bike-Akkus sind alle Packs, deren Aufbau Spannung und Kapazität festlegt.

Siehe auch : Batteriezelle, BMS (Batteriemanagementsystem), Zellbalancing

Passivierung#

Die Passivierung ist eine dünne Schutzschicht, die sich an der Elektrode mancher lange gelagerter Lithium-Primärzellen bildet. Sie schützt die Zelle, kann aber bei der ersten Belastung einen kurzen Spannungsabfall verursachen, bis sich die Schicht auflöst. Es ist ein normales Phänomen, kein Defekt.

Siehe auch : Knopfzelle, Lithium-Metall, Selbstentladung

Innenwiderstand#

Der Innenwiderstand ist der eigene Widerstand einer Batterie gegen den Stromfluss. Bei einer neuen, hochwertigen Zelle gering, steigt er mit Alterung und Kälte. Ein hoher Widerstand führt zu Spannungsabfällen, Erwärmung und geringerer Ausgangsleistung.

Siehe auch : Impedanz, Gesundheitszustand (SoH), C-Rate (Lade-/Entladerate)

Überladung#

Eine Überladung tritt auf, wenn weiter Strom in eine bereits volle Batterie geschoben wird. Bei einer Lithiumzelle ist sie gefährlich (Erwärmung, Gefahr des thermischen Durchgehens), weshalb BMS und intelligente Ladegeräte am Ladeende automatisch abschalten.

Siehe auch : BMS (Batteriemanagementsystem), Thermisches Durchgehen, Intelligentes Ladegerät

Überentladung#

Die Überentladung bedeutet, eine Batterie unter ihre minimale Spannungsschwelle zu entleeren. Sie kann eine Lithiumzelle irreversibel schädigen und nicht mehr ladbar machen. Das BMS schützt, indem es den Ausgang rechtzeitig abschaltet; deshalb kann eine sehr lange leer gelagerte Batterie unbrauchbar werden.

Siehe auch : Tiefentladung, BMS (Batteriemanagementsystem), Überladung

Kalendarische Alterung#

Die kalendarische Alterung ist die Verschlechterung einer Batterie mit der Zeit, unabhängig von der Nutzung. Sie hängt vor allem von Temperatur und Ladezustand bei der Lagerung ab. Eine Batterie bei etwa 50 Prozent Ladung und kühl zu lagern, verlangsamt diese natürliche Alterung.

Siehe auch : Gesundheitszustand (SoH), Selbstentladung, Ladezyklus

Technologien und Chemien

Blei-Akku#

Der Blei-Akku ist die älteste und günstigste Technologie, genutzt für den Autostart und stationäre Speicher. Schwer und empfindlich gegen Tiefentladung, bleibt er wegen seiner Robustheit und des eingespielten Recyclings geschätzt. Die Varianten AGM und EFB verbessern seine Ausdauer.

Siehe auch : AGM, EFB, Starterbatterie

Lithium-Ionen-Akku#

Der Lithium-Ionen-Akku beherrscht die mobile Elektronik dank hoher Energiedichte und geringer Selbstentladung. Er umfasst mehrere Chemien (NMC, NCA, LFP und so weiter) mit verschiedenen Kompromissen zwischen Energie, Sicherheit und Langlebigkeit. Er benötigt ein BMS, um sicher zu arbeiten.

Siehe auch : NMC, LiFePO4 (LFP), BMS (Batteriemanagementsystem)

Lithium-Polymer-Akku (Li-Po)#

Der Lithium-Polymer-Akku (Li-Po) ist eine Lithium-Ionen-Variante mit geliertem Elektrolyt, was dünne und flexible Formen erlaubt. Man findet ihn in Smartphones, Drohnen und flachen Powerbanks. Er bietet gute Energiedichte, bleibt aber empfindlich gegen Durchstiche und Überladung.

Siehe auch : Lithium-Ionen-Akku, Energiedichte, Powerbank

NiCd-Akku#

Der NiCd-Akku (Nickel-Cadmium) ist eine alte Technologie, robust und kältefest, aber durch den Memory-Effekt und die Giftigkeit von Cadmium belastet. Weitgehend durch NiMH und Lithium ersetzt, besteht er nur noch in wenigen speziellen industriellen Anwendungen.

Siehe auch : NiMH-Akku, Memory-Effekt, Batterie-Recycling

NiMH-Akku#

Der NiMH-Akku (Nickel-Metallhydrid) treibt die meisten wiederaufladbaren AA- und AAA-Zellen an. Ohne Cadmium, kapazitätsstärker als NiCd und ohne echten Memory-Effekt, bietet er ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Modelle mit geringer Selbstentladung halten ihre Ladung mehrere Monate.

Siehe auch : Akku (Akkumulator), Memory-Effekt, Selbstentladung

Natrium-Ionen-Akku#

Der Natrium-Ionen-Akku ersetzt Lithium durch Natrium, das reichlich und günstig ist. Weniger energiedicht, aber sehr kältefest und von Natur aus sicherer, kommt er für stationäre Speicher und einige Powerstationen auf. Ein vielversprechender Weg, die Abhängigkeit vom Lithium zu verringern.

Siehe auch : Lithium-Ionen-Akku, Energiespeicherung, Energiedichte

Feststoffakku#

Der Feststoffakku ersetzt den brennbaren flüssigen Elektrolyt durch ein festes Material. Er verspricht mehr Sicherheit, höhere Energiedichte und schnelleres Laden. Noch überwiegend in der Entwicklung, gilt er als möglicher großer Durchbruch für die Elektromobilität.

Siehe auch : Elektrolyt, Energiedichte, Thermisches Durchgehen

Graphen (Akku)#

Graphen wird im Batteriemarketing manchmal hervorgehoben. In der Praxis gibt es keinen reinen Graphen-Akku für Endkunden: Das Material dient als Zusatz, um Leitfähigkeit oder Wärmeableitung klassischer Lithiumzellen zu verbessern. Übertriebene Versprechen sind mit Vorsicht zu genießen.

Siehe auch : Lithium-Ionen-Akku, Energiedichte

LiFePO4 (LFP)#

LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat, oder LFP) ist eine Lithiumchemie, bekannt für Sicherheit und sehr lange Lebensdauer, oft über 3000 Zyklen. Etwas weniger energiedicht, hat sie sich bei Powerstationen, Solarspeichern und Versorgungsbatterien durchgesetzt.

Siehe auch : Lithium-Ionen-Akku, Ladezyklus, Tiefentladung

Lithium-Metall#

Lithium-Metall nutzt reines Lithium an der Anode, was die Energiedichte maximiert. Man findet es vor allem in Einwegzellen (Knopfzellen, Fotozellen). Als Anode eines wiederaufladbaren Akkus bleibt es schwer beherrschbar und Gegenstand der Forschung, vor allem in Verbindung mit Festelektrolyten.

Siehe auch : Knopfzelle, Energiedichte, Feststoffakku

LTO (Lithium-Titanat)#

LTO (Lithium-Titanat) ersetzt das Graphit der Anode durch Lithiumtitanat. Es bietet sehr schnelles Laden, eine enorme Lebensdauer und ausgezeichnete Kältefestigkeit, aber geringe Energiedichte und hohe Kosten. Es zielt auf anspruchsvolle, intensive Anwendungen.

Siehe auch : C-Rate (Lade-/Entladerate), Ladezyklus, Lithium-Ionen-Akku

NCA#

NCA (Nickel-Cobalt-Aluminium) ist eine Lithiumchemie mit hoher Energiedichte, genutzt vor allem in manchen Elektrofahrzeugen. Leistungsstark, aber teurer und anspruchsvoll im Wärmemanagement, bevorzugt sie die Reichweite. In der Nutzung ist sie dem NMC ähnlich.

Siehe auch : NMC, Energiedichte, Lithium-Ionen-Akku

NMC#

NMC (Nickel-Mangan-Cobalt) ist eine der verbreitetsten Lithiumchemien und bietet ein gutes Gleichgewicht aus Energie, Leistung und Kosten. Man findet sie in Werkzeugen, E-Bikes und vielen Powerbanks. Sie ist etwas weniger langlebig und sicher als LiFePO4.

Siehe auch : LiFePO4 (LFP), NCA, Lithium-Ionen-Akku

Alkaline-Batterie#

Die Alkaline-Batterie ist die häufigste Einwegzelle (Formate AA, AAA, 9V). Günstig und überall erhältlich, eignet sie sich für Geräte mit geringem Verbrauch. Sie ist nicht wiederaufladbar: Für intensive Nutzung sind NiMH-Akkus auf Dauer wirtschaftlicher und umweltfreundlicher.

Siehe auch : Akku (Akkumulator), NiMH-Akku, Batterie-Recycling

Knopfzelle#

Die Knopfzelle ist eine kleine runde, flache Zelle, die Uhren, Taschenrechner, Fernbedienungen und Mainboards versorgt. Ihre Lithium- (CR2032 und so weiter) oder Silberoxid-Varianten unterscheiden sich in Spannung und Lebensdauer. Achtung: Für Kleinkinder besteht große Verschluckungsgefahr.

Siehe auch : Lithium-Metall, Alkaline-Batterie

Zink-Luft-Batterie#

Die Zink-Luft-Batterie erzeugt Energie, indem Zink mit dem Sauerstoff der Luft reagiert. Sehr kompakt und langlebig, versorgt sie vor allem Hörgeräte. Sie wird durch Abziehen einer Lasche aktiviert, die Luft einlässt, und entlädt sich danach auch ohne Nutzung allmählich.

Siehe auch : Knopfzelle, Energiedichte

Powerbanks und USB-Laden

Powerbank#

Eine Powerbank ist ein tragbarer Akku, der Smartphones, Tablets und kleine Geräte über USB lädt. Ihre Kapazität wird in Milliamperestunden angegeben, das wahre nutzbare Maß sind Wattstunden. Aktuelle Modelle nutzen USB-C Power Delivery für schnelles, bidirektionales Laden.

Siehe auch : Milliamperestunde (mAh), Power Delivery (USB PD), Reale vs angegebene mAh

E-Marked-Kabel#

Ein E-Marked-Kabel enthält einen Chip, der seine Fähigkeiten (Strom, Spannung, Daten) angibt. Es ist nötig, um die hohe Leistung von USB-C über 60 W (100 W bis 240 W) zu übertragen. Ein Kabel ohne E-Marking begrenzt das Laden oder überhitzt bei hoher Leistung.

Siehe auch : USB-C, Power Delivery (USB PD), USB-C PD 3.1

Pass-Through-Laden#

Pass-Through-Laden erlaubt einer Powerbank, ein Gerät zu laden, während sie selbst geladen wird. Praktisch für eine einzige Ladestation, belastet es die Zellen jedoch stärker (Laden und Entladen zugleich) und kann Wärme erzeugen. Nicht jedes Modell unterstützt es.

Siehe auch : Powerbank, Gleichzeitiges Laden, Schnellladen

Schnellladen#

Schnellladen bezeichnet die Protokolle, die die Leistung erhöhen, um die Ladezeit zu verkürzen, indem sie Spannung und Strom zwischen Ladegerät und Gerät aushandeln. Power Delivery und Quick Charge sind die wichtigsten. Ihre Wirkung setzt Ladegerät, Kabel und Gerät im selben Standard voraus.

Siehe auch : Power Delivery (USB PD), Quick Charge, PPS (Programmable Power Supply)

Kabelloses Laden#

Kabelloses Laden überträgt Energie per Induktion zwischen einer Basis und dem darauf gelegten Gerät, ohne Stecker. Bequem, aber etwas weniger effizient als ein Kabel (Umwandlungsverluste, Wärme), beruht es vor allem auf dem Qi-Standard und seiner Version Qi2. Die Leistung bleibt gegenüber kabelgebundenem USB-C moderat.

Siehe auch : Qi, Qi2, MagSafe

GaN (Galliumnitrid)#

GaN (Galliumnitrid) ist ein Halbleiter, der Silizium in Ladegeräten ersetzt. Er erwärmt sich weniger und schaltet schneller, was bei gleicher Größe viel kompaktere und leistungsstärkere Ladegeräte ermöglicht. Ein 65-W-GaN-Ladegerät passt in die Handfläche.

Siehe auch : USB-C-Ladegerät, Schnellladen, Power Delivery (USB PD)

Reale vs angegebene mAh#

Die angegebenen mAh einer Powerbank beziehen sich auf die internen Zellen bei 3,7 Volt. Am USB-Ausgang (5 Volt) ist nach Umwandlung und Verlusten die tatsächlich verfügbare Energie geringer: Eine 10000-mAh-Bank liefert oft das Äquivalent von 6000 bis 7000 mAh bei 5 Volt. In Wattstunden zu rechnen, vermeidet diese Verwirrung.

Siehe auch : Milliamperestunde (mAh), Wattstunde (Wh), Umwandlungsverlust

MagSafe#

MagSafe ist Apples magnetische Technologie, die ein kabelloses Ladegerät an der Rückseite des iPhones ausrichtet und hält, für effizienteres Qi-Laden und ansteckbares Zubehör. MagSafe-Powerbanks haften so an der Rückseite des Telefons. Der Qi2-Standard lehnt sich stark daran an.

Siehe auch : Kabelloses Laden, Qi2, Powerbank

OTG (On-The-Go)#

USB OTG (On-The-Go) lässt ein Smartphone oder Tablet als USB-Host arbeiten, um direkt einen Stick, eine Tastatur anzuschließen oder eine Karte zu lesen. Es erlaubt einem Telefon auch, ein anderes Gerät zu laden. Fast alle neueren USB-C-Geräte beherrschen es.

Siehe auch : USB-C, Bidirektionales USB-C

Umwandlungsverlust#

Der Umwandlungsverlust ist die als Wärme abgegebene Energie, jedes Mal wenn die Spannung geändert wird: von den Zellen zum USB oder von der Batterie über einen Wechselrichter zu 230 Volt. Er erklärt, warum man nie 100 Prozent der angegebenen Kapazität zurückgewinnt, meist 80 bis 90 Prozent.

Siehe auch : Energieeffizienz, Reale vs angegebene mAh, Wechselrichter

Power Delivery (USB PD)#

USB Power Delivery (PD) ist der Schnellladestandard von USB-C. Er handelt Spannung und Strom automatisch aus, bis 100 W, oder 240 W mit der Revision PD 3.1. Er versorgt ein Telefon ebenso wie einen Laptop und beherrscht bidirektionales Laden.

Siehe auch : USB-C, USB-C PD 3.1, PPS (Programmable Power Supply)

PPS (Programmable Power Supply)#

PPS (Programmable Power Supply) ist eine Erweiterung von USB Power Delivery, die die Spannung in kleinen Schritten in Echtzeit feinjustiert. Das optimiert das Schnellladen und begrenzt die Erwärmung des Telefons. Man braucht ein PPS-kompatibles Ladegerät und Gerät, um davon zu profitieren.

Siehe auch : Power Delivery (USB PD), Schnellladen, USB-C

Qi#

Qi ist der universelle Standard für kabelloses induktives Laden, von nahezu allen kompatiblen Smartphones übernommen. Die übliche Leistung reicht von 5 bis 15 W. Man legt das Gerät einfach auf eine Qi-Basis, ohne Kabel oder Stecker, mit einem kleinen Energieaufschlag gegenüber kabelgebunden.

Siehe auch : Kabelloses Laden, Qi2, MagSafe

Qi2#

Qi2 ist die Weiterentwicklung des Qi-Standards mit einer von MagSafe inspirierten magnetischen Ausrichtung. Die bessere Positionierung verbessert Effizienz und Leistung des kabellosen Ladens und macht das Anbringen von Zubehör zuverlässiger. Es soll das kabellose Erlebnis über alle Smartphones vereinheitlichen.

Siehe auch : Qi, MagSafe, Kabelloses Laden

Quick Charge#

Quick Charge ist Qualcomms Schnellladeprotokoll, verbreitet auf Android-Geräten mit dessen Chips. Es erhöht die Spannung, um das Laden zu beschleunigen. Seine neueren Versionen nähern sich USB Power Delivery an und werden damit kompatibel, was die Wahl des Ladegeräts vereinfacht.

Siehe auch : Schnellladen, Power Delivery (USB PD), PPS (Programmable Power Supply)

USB-A#

USB-A ist der historische rechteckige Stecker, noch auf vielen Ladegeräten und Computern vorhanden. Er beherrscht nur moderate Leistung und passt nur in einer Richtung. Er wird durch USB-C ersetzt, das leistungsfähiger, umkehrbar und vielseitiger ist.

Siehe auch : USB-C, Quick Charge

USB-C#

USB-C ist der umkehrbare Stecker, der für Laden und Daten universell geworden ist. Kompakt, beherrscht er über Power Delivery hohe Leistung, Video und hohe Datenraten. Seit 2024 setzt er sich in der Europäischen Union für die meisten Geräte als einheitlicher Ladeanschluss durch.

Siehe auch : Power Delivery (USB PD), USB-A, Bidirektionales USB-C

USB-C PD 3.1#

USB-C PD 3.1 ist die Power-Delivery-Revision, die die Maximalleistung von 100 auf 240 W anhebt und dabei Spannungen bis 48 Volt einführt. Sie lässt USB-C stromhungrige Geräte wie leistungsstarke Laptops oder manche Monitore versorgen, mit einem passenden E-Marked-Kabel.

Siehe auch : Power Delivery (USB PD), E-Marked-Kabel, USB-C

Bidirektionales USB-C#

Ein bidirektionaler USB-C-Anschluss kann Energie sowohl empfangen als auch abgeben. Er lässt eine Powerbank sich selbst laden und über denselben Stecker ein Gerät laden, oder ein Telefon ein anderes retten. Diese Flexibilität ermöglicht USB Power Delivery.

Siehe auch : Power Delivery (USB PD), OTG (On-The-Go), Powerbank

Ladegeräte und Laden

Erhaltungsladung#

Die Erhaltungsladung ist ein geringer Strom, der die Selbstentladung einer bereits vollen Batterie ausgleicht, ohne sie zu überladen. Sie hält eine Auto-, Motorrad- oder Bootsbatterie während der Winterlagerung einsatzbereit. Intelligente Ladegeräte übernehmen sie automatisch.

Siehe auch : Ladungserhalter, Intelligentes Ladegerät, Selbstentladung

Langsamladen#

Das Langsamladen füllt eine Batterie mit mäßigem Strom über mehrere Stunden. Sanfter, erwärmt es die Zellen weniger und schont ihr Leben gegenüber dem Schnellladen. Es eignet sich perfekt für ein Nachladen über Nacht, ohne Eile.

Siehe auch : Schnellladen, Ladestrom, Ladezyklus

Batterieladegerät (Zellen)#

Ein Zellenladegerät lädt NiMH- oder Lithiumzellen gängiger Formate (AA, AAA, 18650 und so weiter). Die besten Modelle steuern jeden Schacht einzeln, zeigen den Ladezustand und testen die Kapazität. Ein gutes Ladegerät verlängert die Lebensdauer von Akkus deutlich.

Siehe auch : NiMH-Akku, Intelligentes Ladegerät, Akku (Akkumulator)

Intelligentes Ladegerät#

Ein intelligentes Ladegerät passt Strom und Spannung automatisch an den Zustand der Batterie an und schaltet dann ab oder wechselt in die Erhaltung, sobald sie voll ist. Es schützt vor Überladung und erkennt defekte Zellen. Es ist Standard für das sichere Laden moderner Lithium- und Blei-Batterien.

Siehe auch : BMS (Batteriemanagementsystem), Erhaltungsladung, Überladung

USB-C-Ladegerät#

Ein USB-C-Ladegerät liefert die Energie über den USB-C-Stecker, meist mit Power Delivery zum Schnellladen. GaN-Modelle vereinen hohe Leistung und Kompaktheit und versorgen ein Telefon ebenso wie einen Laptop. Ein einziges Multiport-Ladegerät kann so mehrere Netzteile ersetzen.

Siehe auch : USB-C, Power Delivery (USB PD), GaN (Galliumnitrid)

Ladestrom#

Der Ladestrom ist der Strom in Ampere, der beim Nachladen zu einer Batterie fließt. Je höher er ist, desto schneller das Laden, aber desto stärker erwärmt und altert die Zelle. Er muss innerhalb der vom Hersteller empfohlenen Grenzen bleiben, oft als C-Rate angegeben.

Siehe auch : C-Rate (Lade-/Entladerate), Langsamladen, Ladespannung

Desulfatierung#

Die Desulfatierung ist ein Modus mancher Ladegeräte, der die Sulfatkristalle auflösen soll, die sich an den Platten eines zu lange entladenen Blei-Akkus gebildet haben. Sie kann einen Teil der verlorenen Kapazität wiederherstellen. Ihre Wirksamkeit hängt vom realen Zustand der Batterie ab.

Siehe auch : Blei-Akku, Tiefentladung, Intelligentes Ladegerät

Ladungserhalter#

Ein Ladungserhalter ist ein Ladegerät, das dauerhaft an einer selten genutzten Batterie (Oldtimer, Motorrad, Boot) angeschlossen bleibt. Er wechselt zwischen Überwachung und kleinen Nachladungen, um die Selbstentladung auszugleichen, ohne je zu überladen. Ideal für lange Lagerung.

Siehe auch : Erhaltungsladung, Selbstentladung, Blei-Akku

Gleichzeitiges Laden#

Gleichzeitiges Laden ist die Fähigkeit eines Ladegeräts oder einer Station, mehrere Geräte auf einmal zu versorgen. Die Gesamtleistung verteilt sich dann auf die Anschlüsse, sodass jedes Gerät langsamer laden kann, wenn alle belegt sind. Ein Punkt, den man bei Multiport-Ladegeräten prüfen sollte.

Siehe auch : USB-C-Ladegerät, Pass-Through-Laden, Power Delivery (USB PD)

Ladespannung#

Die Ladespannung ist die an eine Batterie zum Füllen angelegte Spannung, für jede Chemie spezifisch (zum Beispiel etwa 4,2 Volt pro Lithium-Ionen-Zelle am Ladeende). Eine ungeeignete Spannung lädt schlecht oder schädigt die Batterie, daher die Bedeutung eines für die richtige Technologie gebauten Ladegeräts.

Siehe auch : Ladestrom, Intelligentes Ladegerät, Lithium-Ionen-Akku

Tragbare Powerstationen

Erweiterungsakku#

Ein Erweiterungsakku ist ein Modul, das man an eine Powerstation anschließt, um ihre Kapazität zu erhöhen, ohne die Haupteinheit zu ersetzen. Er lässt die Laufzeit an den Bedarf anpassen und mit der Zeit wachsen. Jedes Ökosystem hat eigene Akkus, nicht zwischen Marken austauschbar.

Siehe auch : Powerstation / Tragbare Powerstation, Kapazität, Energiespeicherung

Energiesparmodus#

Der Energiesparmodus schaltet die Ausgänge einer Station automatisch ab, wenn sie fast nichts liefern, damit sich das Gerät im Standby nicht leert. Nützlich für kleine Geräte, kann er einen sehr geringen Verbraucher fälschlich abschalten, der dann deaktiviert werden muss.

Siehe auch : Powerstation / Tragbare Powerstation, Selbstentladung

Wechselrichter#

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der Batterie in 230-Volt-Wechselstrom um, um Geräte an einer Steckdose zu versorgen. Seine Leistung in Watt bestimmt, was man anschließen kann. Die Qualität seines Signals (reiner oder modifizierter Sinus) ist für empfindliche Geräte wichtig.

Siehe auch : Reiner Sinus, Wechselstrom (AC), Dauerleistung

Reiner Sinus#

Der reine Sinus ist ein sauberes Wechselsignal, identisch mit dem Netz, unverzichtbar für empfindliche Geräte (Elektronik, Motoren, Medizingeräte). Der modifizierte Sinus, gröber und günstiger, kann für einfache Geräte genügen, lässt manche Ausrüstung aber brummen oder überhitzen.

Siehe auch : Wechselrichter, Powerstation / Tragbare Powerstation, Leistungsfaktor

Powerstation / Tragbare Powerstation#

Eine Powerstation, oder tragbare Powerstation, ist eine große Batterie mit mehreren Ausgängen (230 Volt über einen Wechselrichter, USB, 12 Volt) und oft einem Solareingang. Sie versorgt Geräte beim Camping, im Homeoffice oder als Notstrom. Ihre Kapazität misst man in Wattstunden, ihre Leistung in Watt. Siehe unsere Powerstationen.

Siehe auch : Wechselrichter, Kapazität, Dauerleistung

Geregelter 12-V-Ausgang#

Der geregelte 12-Volt-Ausgang liefert eine stabile Gleichspannung, unabhängig vom Ladezustand der Batterie. Nützlich für Kühlboxen, Pumpen und 12-Volt-Zubehör, vermeidet die Regelung die Schwankungen, die manche Geräte stören, anders als eine ungeregelte klassische Bordsteckdose.

Siehe auch : Gleichstrom (DC), Powerstation / Tragbare Powerstation, Zigarettenanzünder-Steckdose

Steckdose (230 V)#

Die 230-Volt-Steckdose einer Powerstation bildet eine häusliche Wandsteckdose nach, vom Wechselrichter aus der Batterie gespeist. Sie lässt Alltagsgeräte direkt anschließen, im Rahmen der Leistung des Wechselrichters. Sie ist der Schlüsselausgang, um unterwegs eine Steckdose zu ersetzen.

Siehe auch : Wechselrichter, Wechselstrom (AC), Dauerleistung

Umschaltzeit#

Die Umschaltzeit ist die Verzögerung, die eine Station im Notstrommodus (USV) braucht, um bei einem Stromausfall zu übernehmen. In Millisekunden angegeben, muss sie kurz genug sein, damit empfindliche Geräte (Computer, Router) nicht ausgehen. Unter 20 ms halten die meisten durch.

Siehe auch : USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung), Powerstation / Tragbare Powerstation, Wechselrichter

USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung)#

Eine USV-Funktion lässt eine Station bei einem Netzausfall sofort auf ihre Batterie umschalten und schützt die angeschlossenen Geräte. Der entscheidende Parameter ist die Umschaltzeit. Nicht jede Station bietet eine für diesen Zweck schnelle genug Umschaltung.

Siehe auch : Umschaltzeit, Powerstation / Tragbare Powerstation, Heimspeicher

Anlauf-Leistungsboost (X-Boost, Power Lifting...)#

Der Anlauf-Leistungsboost bezeichnet Technologien, die eine Station kurz Geräte versorgen lassen, deren Bedarf ihre Nennleistung übersteigt, indem die Spannung leicht gesenkt wird. Jede Marke hat ihre eigene (X-Boost bei EcoFlow, Power Lifting bei Bluetti). Mit empfindlicher Elektronik funktioniert er nicht.

Siehe auch : Spitzenleistung, Dauerleistung, Wechselrichter

Mobile Solarenergie

Eigenverbrauch#

Eigenverbrauch bedeutet, den von den eigenen Solarmodulen erzeugten Strom vor Ort zu nutzen, statt ihn ins Netz einzuspeisen. Balkon-Solarkits und Stationen mit Solareingang sind einfache Formen davon, die die Rechnung senken, indem sie einen Teil des Bedarfs decken.

Siehe auch : Tragbares Solarmodul, Energiespeicherung, Heimspeicher

Solarzelle#

Die Solarzelle ist das Element, das Licht in Strom umwandelt, bei mobilen Modulen meist aus monokristallinem Silizium. Ein Modul fasst viele Zellen in Reihe zusammen. Ihre Qualität und Technologie bestimmen den Wirkungsgrad, also den Anteil des in Strom umgewandelten Lichts.

Siehe auch : Solar-Wirkungsgrad, Tragbares Solarmodul, Bypass-Diode

Temperaturkoeffizient#

Der Temperaturkoeffizient zeigt, wie viel Leistung ein Solarmodul verliert, wenn es sich erwärmt. Widersprüchlich senkt Hitze den Wirkungsgrad: Ein Modul leistet bei kaltem, sonnigem Wetter mehr als in einer Hitzewelle. Ein niedriger Koeffizient bedeutet bessere Hitzeverträglichkeit.

Siehe auch : Solar-Wirkungsgrad, STC (Standardtestbedingungen), Spitzenleistung (Wp)

Bypass-Diode#

Die Bypass-Diode schützt ein Solarmodul, wenn ein Teil verschattet ist: Sie leitet um die verschatteten Zellen herum, damit sie nicht den ganzen Strom blockieren und überhitzen. Dank ihr mindert eine Teilverschattung die Leistung, ohne sie ganz aufzuheben.

Siehe auch : Solarzelle, Bifaziales Solarmodul, MPPT

MC4 (Stecker)#

Der MC4 ist der Standardstecker für Solarmodule, wasserdicht und verriegelbar. Er sorgt für zuverlässige Verbindungen zwischen Modulen und zum Laderegler oder zur Station. Seine Normung erleichtert die Reihen- oder Parallelverdrahtung, sofern die Polarität stimmt.

Siehe auch : XT60 (Stecker), Solarladeregler, Tragbares Solarmodul

MPPT#

MPPT (Maximum Power Point Tracking) ist ein intelligenter Regler, der den Arbeitspunkt des Moduls ständig anpasst, um die meiste Leistung zu gewinnen. Weit effizienter als ein PWM-Regler, besonders bei wenig Licht, steckt er in den meisten guten Stationen mit Solareingang.

Siehe auch : PWM (Regler), Solarladeregler, Leerlaufspannung (Voc)

PWM (Regler)#

PWM (Pulsweitenmodulation) ist ein einfacherer, günstigerer Typ Solarregler als MPPT. Er verbindet das Modul direkt mit der Batterie, indem er den Strom taktet, ohne den Ertrag zu optimieren, daher höhere Verluste. Er eignet sich für kleine, sparsame Anlagen.

Siehe auch : MPPT, Solarladeregler, Solarzelle

Bifaziales Solarmodul#

Ein bifaziales Solarmodul fängt Licht auf beiden Seiten ein, wobei die Rückseite die vom Boden reflektierte Strahlung sammelt. Gut platziert (über einer hellen Fläche), erzeugt es mehr als ein klassisches Modul gleicher Größe. Ein Vorteil für Balkon- und Gartenanlagen.

Siehe auch : Tragbares Solarmodul, Eigenverbrauch, Solarzelle

Faltbares Solarmodul#

Ein faltbares Solarmodul faltet sich für den Transport in mehrere Segmente und entfaltet sich im Einsatz. Kompakt und leicht, ist es für Camping, Wandern und das Nachladen einer Powerstation gedacht. Seine entfaltete Fläche bleibt gegenüber einem starren Modul bescheiden.

Siehe auch : Tragbares Solarmodul, Bifaziales Solarmodul, MC4 (Stecker)

Tragbares Solarmodul#

Ein tragbares Solarmodul ist gebaut, um leicht transportiert und aufgestellt zu werden, oft faltbar und mit Aufsteller. Es lädt netzunabhängig eine Powerstation oder Batterie, beim Camping oder im Van. Seine Spitzenleistung in Watt zeigt das Potenzial unter idealen Bedingungen. Siehe unsere Solarmodule.

Siehe auch : Spitzenleistung (Wp), Faltbares Solarmodul, MC4 (Stecker)

Spitzenleistung (Wp)#

Die Spitzenleistung (in Watt-Peak, Wp) ist die maximale Leistung eines Moduls unter Standardtestbedingungen. In der Realität (tiefe Sonne, Hitze, ungünstiger Winkel) liegt der Ertrag oft deutlich darunter, etwa 60 bis 80 Prozent. Es ist ein Vergleichswert, keine Ertragsgarantie.

Siehe auch : STC (Standardtestbedingungen), Solar-Wirkungsgrad, Temperaturkoeffizient

Solarladeregler#

Der Solarladeregler steuert die Energie zwischen Modul und Batterie, passt die Spannung an und verhindert Überladung. Es gibt zwei Hauptfamilien: PWM, einfach und günstig, und MPPT, leistungsfähiger. In einer Powerstation ist er integriert.

Siehe auch : MPPT, PWM (Regler), Leerlaufspannung (Voc)

Solar-Wirkungsgrad#

Der photovoltaische Wirkungsgrad ist der Anteil der Lichtenergie, den ein Modul in Strom umwandelt, oft 20 bis 23 Prozent bei guten monokristallinen Modulen. Ein hoher Wirkungsgrad bedeutet mehr Leistung bei gleicher Fläche, ein Schlüsselkriterium, wenn der Platz knapp ist.

Siehe auch : Solarzelle, Spitzenleistung (Wp), Tragbares Solarmodul

STC (Standardtestbedingungen)#

Die STC (Standard Test Conditions) sind die Laborbedingungen zur Bewertung von Solarmodulen: 1000 W/m² Einstrahlung, 25 Grad Celsius, ein definiertes Spektrum. Angegebene Leistungen beziehen sich darauf. Im Feld selten erreicht, erklären sie die Lücke zwischen Nenn- und realem Ertrag.

Siehe auch : Spitzenleistung (Wp), Temperaturkoeffizient, Solar-Wirkungsgrad

Leerlaufspannung (Voc)#

Die Leerlaufspannung (Voc) ist die Spannung eines nicht angeschlossenen Solarmoduls, auf ihrem Maximum. Sie muss im vom Regler oder Solareingang der Station akzeptierten Bereich bleiben, sonst droht Schaden. Sie ist eine wesentliche Angabe, um Module sicher in Reihe zu schalten.

Siehe auch : Solarladeregler, MC4 (Stecker), Spitzenleistung (Wp)

XT60 (Stecker)#

Der XT60 ist ein robuster, oft gelber Stecker für den Solar- oder Gleichstromeingang vieler Powerstationen. Er verträgt hohe Ströme und lässt sich ohne Polaritätsfehler stecken. Adapter von MC4 auf XT60 erlauben es, standardmäßige Solarmodule anzuschließen.

Siehe auch : MC4 (Stecker), Powerstation / Tragbare Powerstation, Tragbares Solarmodul

Auto, Motorrad und Wohnmobil

AGM#

AGM (Absorbent Glass Mat) ist ein geschlossener Blei-Akku, dessen Elektrolyt in einem Glasfaservlies gebunden ist. Wartungsfrei, vibrations- und entladefest, steckt er in Start-Stopp-Autos, Wohnmobilen und Booten, mit besserer Leistung als ein klassischer Blei-Akku.

Siehe auch : Blei-Akku, EFB, Zusatzbatterie

Lichtmaschine#

Die Lichtmaschine ist der vom Fahrzeugmotor angetriebene Generator, der die Starterbatterie lädt und die Ausrüstung während der Fahrt versorgt. In einem Ausbau entnimmt ein DC-DC-Ladegerät der Lichtmaschine Strom, um eine Zusatzbatterie sauber zu laden.

Siehe auch : Starterbatterie, DC-DC-Ladegerät, Zusatzbatterie

Zusatzbatterie#

Die Zusatz- oder Versorgungsbatterie versorgt die Wohnausstattung eines Wohnmobils, Vans oder Boots (Kühlschrank, Licht, USB), unabhängig von der Starterbatterie. Oft LiFePO4 oder AGM, ist sie für wiederholte Tiefentladung gebaut, was eine Starterbatterie nicht verträgt.

Siehe auch : Starterbatterie, LiFePO4 (LFP), DC-DC-Ladegerät

Starterbatterie#

Die Starterbatterie liefert für wenige Sekunden einen sehr hohen Strom, um den Motor anzulassen, und wird dann sofort von der Lichtmaschine geladen. Auf Sofortleistung (siehe CCA) statt Tiefentladung ausgelegt, ist sie meist Blei, AGM oder EFB. Siehe unsere Autobatterien.

Siehe auch : CCA (Kältestartstrom), Lichtmaschine, AGM

Starthilfe / Booster#

Eine Starthilfe, oder Booster, ist ein tragbarer Akku, der einen starken Strom liefern kann, um ein Fahrzeug mit leerer Batterie ohne zweites Auto zu starten. Kompakt passt er in den Kofferraum und dient oft auch als Powerbank. Man prüft den angegebenen Spitzenstrom, passend zum Hubraum.

Siehe auch : CCA (Kältestartstrom), Starthilfekabel, Starterbatterie

CCA (Kältestartstrom)#

CCA (Cold Cranking Amps) misst den Strom, den eine Starterbatterie kalt (minus 18 Grad Celsius) 30 Sekunden lang liefern kann und dabei genug Spannung hält. Je höher er ist, desto sicherer der Kaltstart. Er ist eine Schlüsselgröße bei der Wahl einer Autobatterie.

Siehe auch : Starterbatterie, Starthilfe / Booster, Autobatterie-Spannung

DC-DC-Ladegerät#

Ein DC-DC-Ladegerät lädt eine Zusatzbatterie aus der Lichtmaschine des Fahrzeugs und passt die Spannung für eine volle, sichere Ladung an, auch für Lithium. Es schützt zudem die Starterbatterie. Es ist das Herzstück eines gut geplanten Versorgungskreises.

Siehe auch : Zusatzbatterie, Lichtmaschine, LiFePO4 (LFP)

Starthilfekabel#

Starthilfekabel verbinden die Batterie eines liegengebliebenen Fahrzeugs mit der eines Spenderfahrzeugs, um den Motor anzulassen. Ihr Querschnitt (in mm²) und die Qualität der Klemmen bestimmen den zulässigen Strom. Anders als ein Booster brauchen sie ein zweites Fahrzeug.

Siehe auch : Starthilfe / Booster, Starterbatterie, Kurzschluss

EFB#

EFB (Enhanced Flooded Battery) ist eine verstärkte Nassblei-Batterie, zwischen klassischem Blei und AGM angesiedelt. Sie verträgt Zyklen besser und eignet sich für Start-Stopp-Einstiegsfahrzeuge. Langlebiger als eine Standardbatterie, bleibt sie günstiger als eine AGM.

Siehe auch : AGM, Blei-Akku, Starterbatterie

Zigarettenanzünder-Steckdose#

Die Zigarettenanzünder-Steckdose ist die historische 12-Volt-Buchse in Fahrzeugen, für Ladegeräte, Kompressoren und Zubehör. Ungeregelt, schwankt ihre Spannung mit dem Zustand der Batterie und dem Motor. Powerstationen bieten oft einen entsprechenden Ausgang, manchmal geregelt für mehr Stabilität.

Siehe auch : Geregelter 12-V-Ausgang, Gleichstrom (DC), Autobatterie-Spannung

Batterietester#

Ein Batterietester beurteilt den Zustand einer Batterie (Spannung, Kapazität, teils CCA und Innenwiderstand), um einen Ausfall vorherzusehen. Vom einfachen Voltmeter bis zum elektronischen Tester hilft er, über einen Austausch zu entscheiden. Ein Spannungsabfall unter Last ist ein klassisches Zeichen einer müden Batterie.

Siehe auch : Autobatterie-Spannung, Innenwiderstand, Gesundheitszustand (SoH)

Autobatterie-Spannung#

Eine ruhende Autobatterie zeigt voll etwa 12,6 Volt und bei laufendem Motor rund 14 Volt (Laden durch die Lichtmaschine). Unter 12,4 Volt ist sie teilweise entladen; unter 12 Volt wird der Start unsicher. Es ist ein einfacher Anhaltspunkt für ihren Zustand.

Siehe auch : Batterietester, CCA (Kältestartstrom), Starterbatterie

Sicherheit, Transport und Beständigkeit

Kurzschluss#

Ein Kurzschluss ist ein direkter Kontakt zwischen den beiden Polen einer Batterie, der einen starken, unkontrollierten Strom verursacht. Er erzeugt hohe Wärme und, bei einer Lithiumzelle, die Gefahr eines thermischen Durchgehens. Sicherungen, das BMS und geschützte Pole dienen genau der Vermeidung.

Siehe auch : Sicherung / Schutzschalter, Thermisches Durchgehen, BMS (Batteriemanagementsystem)

Sicherung / Schutzschalter#

Sicherung und Schutzschalter trennen den Stromkreis bei zu hohem Strom und schützen Batterie, Kabel und Geräte. Die Sicherung zerstört sich selbst und wird ersetzt; der Schutzschalter setzt sich zurück. In einer Solar- oder Wohnmobilanlage sind sie zwischen Batterie und Verbrauchern unverzichtbar.

Siehe auch : Kurzschluss, Überspannungsschutz, Zusatzbatterie

Thermisches Durchgehen#

Das thermische Durchgehen ist eine Kettenreaktion, bei der eine Lithiumzelle überhitzt, was ihre Temperatur weiter steigert, bis zu Rauch, Feuer oder Explosion. Es kann aus Kurzschluss, Überladung oder Stoß entstehen. Zellqualität, das BMS und Schutzvorrichtungen begrenzen dieses Risiko.

Siehe auch : Kurzschluss, Überladung, BMS (Batteriemanagementsystem)

IP-Schutzart (IP65, IP67, IP68)#

Die IP-Schutzart bewertet die Beständigkeit eines Geräts gegen Staub (erste Ziffer) und Wasser (zweite). IP65 widersteht Wasserstrahlen, IP67 einem zeitweiligen Untertauchen, IP68 einem längeren Untertauchen. Sie ist eine Schlüsselgröße für ein Solarmodul, eine Batterie oder eine Lampe im Außeneinsatz.

Siehe auch : Überhitzungsschutz, Tragbares Solarmodul

Sicherheitsdatenblatt (SDB)#

Das Sicherheitsdatenblatt (SDB, früher MSDS) ist das Dokument, das Gefahren, Zusammensetzung und Vorsichtsmaßnahmen eines Produkts beschreibt, Batterien inbegriffen. Es wird für professionellen Transport und Lagerung oft verlangt und begleitet Sendungen von Lithiumzellen.

Siehe auch : Lithium-Akkus im Flugzeug, UN 38.3, IATA-Vorschriften

Überhitzungsschutz#

Der Überhitzungsschutz schaltet eine Batterie oder ein Ladegerät ab oder begrenzt es, wenn die Temperatur den sicheren Bereich verlässt. Vom BMS und Sensoren bereitgestellt, verhindert er das thermische Durchgehen. Deshalb kann eine Station bei großer Hitze ihre Leistung senken oder abschalten.

Siehe auch : Thermisches Durchgehen, BMS (Batteriemanagementsystem), Überspannungsschutz

Überspannungsschutz#

Der Überspannungsschutz bewahrt Geräte und Batterie vor Spannungsspitzen (Blitz, Ausfälle, Netzfehler). An Stationen und Wechselrichtern verhindert er, dass eine Überspannung die angeschlossene Elektronik beschädigt. Er ergänzt den Schutz vor Überladung und Kurzschluss.

Siehe auch : Sicherung / Schutzschalter, Überladung, Überhitzungsschutz

IATA-Vorschriften#

Die IATA-Vorschriften regeln den Lufttransport gefährlicher Güter, darunter Lithiumbatterien. Sie legen Energiegrenzen, Ladezustand und Verpackung fest, je nachdem ob Batterien allein, in einem Gerät oder mit ihm reisen. Fluggesellschaften stützen ihre Gepäckregeln darauf.

Siehe auch : Lithium-Akkus im Flugzeug, UN 38.3, Wattstunde (Wh)

Lithium-Akkus im Flugzeug#

Der Lufttransport von Lithiumbatterien ist nach ihrer Energie in Wattstunden geregelt. Unter 100 Wh reist eine Batterie ohne Formalität in der Kabine; von 100 bis 160 Wh mit Zustimmung der Fluggesellschaft; darüber ist es meist verboten. Ersatzbatterien reisen immer in der Kabine, nie im Frachtraum.

Siehe auch : Wattstunde (Wh), IATA-Vorschriften, UN 38.3

UN 38.3#

Die Norm UN 38.3 ist eine Reihe von Tests (Höhe, Stoß, Kurzschluss, Vibration und so weiter), die jede Lithiumbatterie bestehen muss, um legal transportiert zu werden. Sie bescheinigt ein Mindestmaß an Sicherheit. Ein konformes Produkt ist die Grundvoraussetzung für Versand und Verkauf.

Siehe auch : IATA-Vorschriften, Lithium-Akkus im Flugzeug, Sicherheitsdatenblatt (SDB)

Energiewende und Lebensende

Heimspeicher#

Ein Heimspeicher speichert den Strom eines Haushalts, oft mit Solarmodulen gekoppelt, um ihn später zu nutzen oder als Notstrom bei Ausfällen. Seine Kapazität zählt man in Kilowattstunden. Balkonkits und manche großen Powerstationen sind zugängliche Formen davon.

Siehe auch : Energiespeicherung, Eigenverbrauch, USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung)

Wechselbarer Akku#

Ein wechselbarer Akku kann vom Nutzer entnommen und getauscht werden, was das Leben des Geräts verlängert und das Recycling erleichtert. Die europäische Regelung drängt darauf, diese Bauweise bis 2027 zu verallgemeinern, vor allem bei Smartphones, nach Jahren verklebter Akkus.

Siehe auch : Ökodesign, Batterie-Recycling, Batteriepass

Ökodesign#

Ökodesign zielt darauf, die Umweltwirkung eines Produkts über den ganzen Lebenszyklus zu senken: Materialien, Reparierbarkeit, Lebensdauer, Recycling. Bei Batterien bedeutet es langlebige, wechselbare und rückverfolgbare Zellen. Es ist ein Schwerpunkt der neuen europäischen Regelungen.

Siehe auch : Wechselbarer Akku, LCA (Ökobilanz), Batteriepass

LCA (Ökobilanz)#

Die LCA (Life Cycle Assessment, Ökobilanz) bewertet die Umweltwirkung eines Produkts von der Rohstoffgewinnung bis zum Lebensende. Bei einer Batterie beleuchtet sie den realen CO2-Fußabdruck über die Nutzung hinaus und leitet Ökodesign und Vergleiche zwischen Technologien.

Siehe auch : Ökodesign, Batterie-Recycling, Second-Life-Batterien

Batteriepass#

Der Batteriepass ist ein digitaler Ausweis, den die Europäische Union verpflichtend macht (ab 2027 für bestimmte Batterien). Er dokumentiert Zusammensetzung, Herkunft, CO2-Fußabdruck und Gesundheit der Batterie, um Transparenz, Reparatur, Wiederverwendung und Recycling zu verbessern.

Siehe auch : Ökodesign, Batterie-Recycling, Gesundheitszustand (SoH)

Batterie-Recycling#

Das Recycling gewinnt die Metalle gebrauchter Zellen und Batterien (Blei, Lithium, Cobalt, Nickel) zurück, um sie in die Fertigung zurückzuführen. Zellen und Batterien gehören nie in den Hausmüll: kostenlose Sammelstellen gibt es im Handel. Blei wird bereits zu einem sehr hohen Anteil recycelt.

Siehe auch : Wiederverwendung, Second-Life-Batterien, Ökodesign

Wiederverwendung#

Die Wiederverwendung bedeutet, eine Batterie oder ein Gerät im Zustand oder nach Reparatur erneut zu nutzen, statt es zu entsorgen. Sie verlängert das Leben und vermeidet Abfall. Bei Batterien steht sie in der Hierarchie guter Umweltpraxis vor dem Recycling.

Siehe auch : Second-Life-Batterien, Batterie-Recycling, Wechselbarer Akku

Second-Life-Batterien#

Das zweite Leben gibt Batterien, deren Kapazität für ihre ursprüngliche Anwendung nicht mehr reicht, einen neuen, weniger anspruchsvollen Einsatz (etwa E-Auto-Batterien, umgewidmet zu stationären Speichern). Es verlängert ihren Nutzen vor dem Recycling und verbessert ihre Bilanz.

Siehe auch : Gesundheitszustand (SoH), Energiespeicherung, Batterie-Recycling

Energiespeicherung#

Energiespeicherung bedeutet, Strom zu speichern, um ihn später abzugeben, und so Erzeugung und Verbrauch zu glätten. Heimspeicher, tragbare Stationen und Fahrzeugbatterien sind alle Glieder davon. Sie ist zentral, um Solar bestmöglich zu nutzen und die Versorgung zu sichern.

Siehe auch : Heimspeicher, Eigenverbrauch, Kilowattstunde (kWh)

V2G (Vehicle-to-Grid)#

V2G (Vehicle-to-Grid) lässt ein Elektrofahrzeug Strom ins Netz zurückspeisen und macht seine Batterie zur mobilen Reserve, um Angebot und Nachfrage auszugleichen. Es setzt eine kompatible Ladestation und ein kompatibles Fahrzeug voraus. Es ist ein Baustein des intelligenten Energiemanagements.

Siehe auch : V2H (Vehicle-to-Home), V2L (Vehicle-to-Load), Energiespeicherung

V2H (Vehicle-to-Home)#

V2H (Vehicle-to-Home) nutzt die Batterie eines Elektrofahrzeugs, um ein Zuhause zu versorgen, zum Eigenverbrauch oder als Notstrom bei einem Ausfall. Die große Kapazität eines Autos kann mehrere Tage Grundbedarf decken, sofern man die passende Ausrüstung hat.

Siehe auch : V2G (Vehicle-to-Grid), V2L (Vehicle-to-Load), Heimspeicher

V2L (Vehicle-to-Load)#

V2L (Vehicle-to-Load) lässt Geräte direkt an ein Elektrofahrzeug anschließen, das sich dann wie eine große mobile Steckdose verhält. Praktisch beim Camping oder auf einer Baustelle, macht es das Auto über einen vom Hersteller gelieferten Adapter zur Notstrom-Powerstation.

Siehe auch : V2H (Vehicle-to-Home), Powerstation / Tragbare Powerstation, Steckdose (230 V)

Kauf und Praxis

Reale vs theoretische Laufzeit#

Die theoretische Laufzeit ergibt sich aus Kapazität geteilt durch Verbrauch; die reale Laufzeit ist wegen Wirkungsgrad, Umwandlungsverlusten, Kälte und Alterung stets geringer. Eine Reserve von 20 bis 30 Prozent gegenüber der Rechnung vermeidet böse Überraschungen.

Siehe auch : Laufzeit, Energieeffizienz, Umwandlungsverlust

CE-Kennzeichnung#

Die CE-Kennzeichnung zeigt, dass ein in der Europäischen Union verkauftes Produkt die geltenden Anforderungen an Sicherheit, Gesundheit und Umwelt erfüllt. Vom Hersteller angebracht, ist sie für Ladegeräte und Batterien Pflicht. Ihr Fehlen an einem Elektroprodukt sollte zur Vorsicht mahnen.

Siehe auch : UN 38.3, Herstellergarantie

Abwärts-/Aufwärtskompatibilität (USB)#

Die Abwärtskompatibilität lässt ein neueres Gerät mit älterer Hardware arbeiten, mit deren Leistung: Ein aktuelles USB-C-PD-Ladegerät versorgt ein altes Telefon, aber mit der Geschwindigkeit, die dieses akzeptiert. Schnellladen gelingt nur, wenn Ladegerät, Kabel und Gerät denselben Standard teilen.

Siehe auch : Power Delivery (USB PD), USB-C, Schnellladen

Herstellergarantie#

Die Herstellergarantie ist die Zusage des Herstellers, ein fehlerhaftes Produkt für einen bestimmten Zeitraum zu reparieren oder zu ersetzen. Bei einer Batterie betrifft sie oft auch eine Mindestrestkapazität nach einer bestimmten Zyklenzahl. Sie ergänzt die gesetzliche Gewährleistung, ersetzt sie aber nicht.

Siehe auch : Gesundheitszustand (SoH), CE-Kennzeichnung, Ladezyklus

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