Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad (Kurzzeichen η) ist eine dimensionslose Größe und beschreibt in der Regel das Verhältnis der entnehmbaren Energie zur zugeführten Energie. Er gibt somit Auskunft darüber, wie effizient eine Batterie Energie speichern kann. Ist die Energiemenge sehr groß, die man zum Laden einer Batterie aufwenden muss, die Energiemenge, die man dann mit technischen Geräten, etwa einem Handy oder Elektroauto, abrufen kann, aber nur sehr gering, ist der Wirkungsgrad sehr gering – man sagt auch schlecht.

Kein Energiespeicher hat einen Wirkungsgrad von 100 Prozent. Bei Lithium-Ionen-Batterien liegt der coulombsche Wirkungsgrad bei nahezu 100 Prozent, nur beim ersten Lade-Entladezyklus nicht.

Zur Charakterisierung von Batterien werden verschiedene Wirkungsgrade verwendet:

Der coulombsche Wirkungsgrad (Coulomb-Wirkungsgrad, Ladewirkungsgrad) entspricht dem Verhältnis von entnommenen Amperestunden zu den eingeladenen Amperestunden. Er gibt Aufschluss über die Ladungsverluste der Batterie beim Laden und Entladen.

Der energetische Wirkungsgrad schließt hingegen nicht nur die Ladungsverluste, sondern auch Spannungs- (siehe elektrische Spannung) und thermische Verluste ein und ist deshalb als eine Art Gesamtwirkungsgrad der Batterie zu verstehen. Er gibt das Verhältnis von entnommener Energie zu eingeladener Energie an.
 

Ferner werden die folgenden Begriffe in Bezug auf Wirkungsgrade verwendet:

voltaischer Wirkungsgradmittlere Entladespannung / mittlere Ladespannung
Ladefaktoreingeladene Amperestunden (also eingelagerte Menge an Ladungsteilchen) / entnommene Amperestunden (also entnommene Menge an Ladungsteilchen)

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