Was ist „S“ und „P“ in einem Akkupack?

Wenn wir uns Lithium-Akkupacks ansehen, sehen wir oft Ausdrücke wie „1S2P“ oder „15S1P“. Für diejenigen, die sich mit Batterietechnologie nicht auskennen, können diese Symbole verwirrend sein. Allerdings ist es wichtig zu wissen, was diese Symbole bedeuten, um den Aufbau und die Leistung von Lithium-Akkus zu verstehen. In diesem Artikel werden wir die Bedeutung von S und P aufschlüsseln und ihre Auswirkungen auf Akkus untersuchen.

Was bedeutet S bei einem Lithium-Akku?

Bei einem Akkupack steht „S“ für „Series“. Wenn mehrere Batteriezellen in Reihe geschaltet werden, werden ihre Spannungen addiert, während die Gesamtkapazität des Batteriepakets (normalerweise ausgedrückt in mAh oder Ah) unverändert bleibt. Wenn beispielsweise jede Batteriezelle eine Nennspannung von 3,7 V hat und drei solcher Batteriezellen in Reihe geschaltet sind, wird ein solcher Batteriesatz „3S“ genannt und die Gesamtspannung erreicht 11,1 V (3,7 V x 3). Der Hauptzweck der Reihenschaltung besteht darin, die Spannung des Batteriepakets zu erhöhen, um den Anforderungen von Anwendungen gerecht zu werden, die höhere Spannungen erfordern, wie z. B. Elektrowerkzeuge, Drohnen oder Elektrofahrzeuge.

Was bedeutet P bei einem Lithium-Akku?

„P“ steht für „Parallel“. Wenn mehrere Batteriezellen parallel geschaltet werden, addieren sich ihre Kapazitäten, während die Gesamtspannung des Batteriepakets gleich der Spannung einer einzelnen Batteriezelle bleibt. Am Beispiel einer 3,7-V-Lithiumbatterie: Wenn zwei solcher Batteriezellen parallel geschaltet werden, verdoppelt sich die Kapazität des Batteriepakets, während die Spannung bei 3,7 V bleibt. Diese Konfiguration wird „2P“ genannt. Der Hauptzweck der Parallelschaltung besteht darin, die Kapazität des Akkupacks zu erhöhen, um die Nutzungsdauer des Geräts zu verlängern oder eine höhere Stromabgabefähigkeit bereitzustellen.

Warum S- oder P-Konfiguration verwenden?

In praktischen Anwendungen verwenden Batteriepacks normalerweise eine Kombination aus Reihen- und Parallelkonfigurationen, um eine geeignete Wahl zwischen Spannung und Kapazität zu finden. Ein „3S2P“-Akkupack bedeutet beispielsweise, dass drei Batteriezellen in Reihe geschaltet werden und dann zwei Gruppen solcher Reihenzellen parallel geschaltet werden. Eine solche Konfiguration kann gleichzeitig die Spannung und Kapazität des Akkupacks erhöhen, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen. Durch die flexible Anpassung der Anzahl von S und P kann der Akku individuell an die Spannungs- und Kapazitätsspezifikationen verschiedener Geräte angepasst werden.

Der Einfluss von S und P auf den Akku

Spannungs- und Kapazitätsregelung:

Durch die Erhöhung der Anzahl der S (Reihen) kann die Spannung des Akkupacks erhöht werden, was für Geräte, die eine hohe Spannung benötigen, sehr nützlich ist.
Durch die Erhöhung der Anzahl P (parallel) können die Kapazität und der Ausgangsstrom des Akkupacks erhöht werden, was besonders wichtig für Geräte ist, die einen Langzeitbetrieb oder einen hohen Strom benötigen.

Optimierung der Energiedichte:

Durch die Auswahl der geeigneten Kombination aus S und P kann die Energiedichte des Batteriepakets optimiert werden, sodass sichergestellt wird, dass das Batteriepaket unter den Bedingungen von Größen- und Gewichtsbeschränkungen immer noch ausreichend Leistung liefern kann.

Sicherheit und Zuverlässigkeit:

Eine sinnvolle Konfiguration von S und P kann sich auch auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Akkus auswirken. Beispielsweise kann die Erhöhung der Anzahl paralleler Batteriezellen die Belastung einer einzelnen Batteriezelle verringern, wodurch die Lebensdauer der Batterie verlängert und das Risiko einer Überhitzung verringert wird.

Anpassbarkeit an Anwendungsszenarien:

Unterschiedliche Anwendungsszenarien stellen unterschiedliche Anforderungen an Spannung und Kapazität, und die Flexibilität der S- und P-Konfiguration ermöglicht es Akkupacks, sich besser an diese unterschiedlichen Anforderungen anzupassen. Beispielsweise benötigen Elektrofahrzeuge im Allgemeinen Hochspannungs-Akkus mit großer Kapazität, während Smartphones Akkus mit großer Kapazität und kleinem Volumen benötigen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass S und P in Akkupacks eine entscheidende Rolle spielen. Sie bestimmen nicht nur die grundlegenden elektrischen Eigenschaften des Akkupacks, sondern beeinflussen auch die Gesamtleistung, die Einsatzszenarien und die Lebensdauer des Akkupacks. Das Verständnis der Bedeutung und Rolle von S und P kann uns dabei helfen, Batteriepakete besser auszuwählen und zu entwerfen, die spezifische Anforderungen erfüllen, und sicherzustellen, dass die Geräte in praktischen Anwendungen eine gute Leistung erbringen.