Die Spitzenleistung einer Lithiumbatterie bezieht sich auf die maximale Leistung, die sie unter bestimmten Bedingungen für kurze Zeit liefern kann. Dieser Wert ist nur kurzfristig erreichbar und kann nicht über längere Zeit aufrechterhalten werden. Wichtige Aspekte zum Verständnis der Spitzenleistung sind folgende:

1. Definition und Formel

Die Spitzenleistung wird durch die Spannung (V) und den Strom (I) der Batterie bestimmt, gemäß der Formel:

$$P = V \times I$$

Im Betrieb ist die Spitzenleistung in der Regel das Produkt aus dem maximalen Entladestrom, den die Batterie bewältigen kann, und ihrer Betriebsspannung.

2. Merkmale

• Kurzfristigkeit: Die Spitzenleistung bezieht sich auf die momentane Leistungsabgabe, die normalerweise nur einige Sekunden bis einige zehn Sekunden anhält.

• Abhängigkeit von der Wärmeableitung: Ein hoher Entladestrom erzeugt Wärme, weshalb die Dauer der Spitzenleistung durch das Wärmemanagement der Batterie begrenzt wird.

• Einfluss des Innenwiderstands: Ein niedriger Innenwiderstand ermöglicht höhere Spitzenströme und damit eine höhere Spitzenleistung.

3. Messbedingungen

Die Messung der Spitzenleistung hängt von standardisierten Testbedingungen ab, wie z. B.:

• Umgebungstemperatur: In der Regel etwa 25 °C.

• Entladeschlussspannung: Darf nicht unter die sichere Spannungsgrenze der Batterie fallen.

• Dauer: Es muss sichergestellt werden, dass die Batterie nicht durch Überhitzung oder Tiefentladung beschädigt wird.

4. Praktische Bedeutung

• Anwendungsszenarien: Die Spitzenleistung ist entscheidend in Anwendungen, die kurze Leistungsspitzen erfordern, wie z. B. die Beschleunigung von Elektrofahrzeugen, das Starten von Drohnen oder Elektrowerkzeugen.

• Entwurfsreferenz: Ingenieure berücksichtigen die Spitzenleistung, um sicherzustellen, dass die Batterie die momentanen Lastanforderungen eines Geräts erfüllen kann.

5. Unterschied zur Dauerleistung

• Spitzenleistung: Momentane Leistungsabgabe über eine kurze Zeit.

• Dauerleistung: Langfristige stabile Leistungsabgabe, die normalerweise unter der Spitzenleistung liegt.

Das Verständnis der Spitzenleistung einer Lithiumbatterie erfordert die Bewertung ihrer elektrochemischen Eigenschaften, ihrer Betriebsumgebung und ihrer spezifischen Anwendungsanforderungen. Dieser Parameter ist besonders wichtig bei der Konstruktion von Hochleistungsgeräten.