Warum erzeugen 18650-Akkus mit geringerer Kapazität (mAh) höhere Ampere?

Die Energiedichte (Kapazität pro Volumen) einer Batterie ergibt sich aus chemischen und strukturellen Anforderungen, die im direkten Widerspruch zur Leistungsdichte (dh hohe Strombelastbarkeit pro Volumen) stehen. Diese sind in erster Linie ein hohes elektrolytisches Volumen gegenüber einer großen Elektrodenoberfläche.

Außerdem führt ein hoher Strom zu einer hohen Temperatur. Und das ist umso riskanter, je höher Ihre Kapazität ist – daher ist Zuverlässigkeit und Robustheit eine weitere widersprüchliche Anforderung.

Natürlich spielen auch die Kosten eine Rolle.

Daher ist es entweder sehr teuer oder unmöglich, Batterien mit hoher Kapazität zu bekommen, die auch hochstromfähig sind.

Es handelt sich um ein Optimierungsproblem. Sie können Batterien hinsichtlich Kapazität und ESR (der den maximalen Strom begrenzt) optimieren. Aber leider sind diese beiden auf komplexe Weise gekoppelt und es gibt eine Obergrenze, wie viel Sie den ESR verringern und gleichzeitig die Kapazität erhöhen können und umgekehrt (stark vereinfacht bis zu dem Punkt, an dem es nicht mehr genau ist: Für hohe Kapazitäten benötigen Sie dünne Folien als Leiter, um die Oberfläche pro Volumen zu vergrößern. Aber eine dünne Folie hat einen höheren Widerstand als eine dicke Folie). Wenn also eine Batterie nur auf Kapazität optimiert ist, ist ihr ESR hoch und somit der Ausgangsstrom begrenzt. Wenn eine Batterie für ESR (und hohen Ausgangsstrom) optimiert ist, leidet die Kapazität.