Übersicht
Der Innenwiderstand ist einer der wichtigsten Parameter zur Beurteilung des Zustands und der Leistungsfähigkeit einer Batterie. Er beeinflusst direkt die maximale Stromabgabe, die Wärmeentwicklung und den Spannungsabfall unter Last.
Diese Referenztabelle listet typische Innenwiderstandswerte für gängige Batteriechemien und Zellformate. Die Werte wurden aus Herstellerdatenblättern und wissenschaftlicher Literatur zusammengestellt und gelten für Zellen im neuwertigen Zustand bei Raumtemperatur (25 °C) und ca. 50 % SOC.
Beachten Sie, dass der Innenwiderstand mit der Alterung zunimmt — bei Lithium-Ionen-Zellen typisch um 20–80 % über die Lebensdauer. Verwenden Sie unseren Innenwiderstand-Bewertungsrechner für eine detaillierte Analyse.
Referenztabelle
| Chemie | Zellformat | Nennkapazität (Ah) | DC Ri (neu) (mΩ) | AC Ri 1 kHz (mΩ) | Ri bei EOL (mΩ) | Beispielzelle |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Li-Ion NMC | 18650 | 2,5–3,5 | 30–80 | 15–40 | 60–150 | Samsung 25R / LG HG2 |
| Li-Ion NMC | 21700 | 4,0–5,0 | 15–40 | 8–25 | 30–80 | Samsung 50E / Molicel P45B |
| Li-Ion NMC | Pouch | 10–60 | 1–5 | 0,5–3 | 2–10 | CATL / LG Chem Module |
| Li-Ion NCA | 18650 | 3,0–3,5 | 25–60 | 12–30 | 50–120 | Panasonic NCR18650B |
| Li-Ion NCA | 21700 | 4,5–5,0 | 12–30 | 6–18 | 25–60 | Panasonic/Tesla 2170 |
| LiFePO₄ (LFP) | 32650 | 5,0–6,0 | 10–25 | 5–15 | 20–50 | Headway 38120S |
| LiFePO₄ (LFP) | Prismatisch | 100–280 | 0,2–0,8 | 0,1–0,5 | 0,5–2,0 | EVE LF280K / CATL |
| NiMH | AA | 1,8–2,5 | 20–50 | 10–30 | 40–100 | Eneloop BK-3HCDE |
| NiMH | Sub-C | 3,0–5,0 | 5–15 | 3–10 | 10–30 | Sanyo / FDK Sub-C |
| Blei-Säure (nass) | 12V-Block | 40–100 | 4–10 | 3–8 | 10–25 | Varta Blue Dynamic |
| Blei-Säure (AGM) | 12V-Block | 40–100 | 3–8 | 2–6 | 8–20 | Bosch S5 AGM |
| Blei-Säure (Gel) | 12V-Block | 40–100 | 5–12 | 4–10 | 12–30 | Sonnenschein A500 |
| Li-Ion LTO | Prismatisch | 10–40 | 0,5–2 | 0,3–1,5 | 1–4 | Toshiba SCiB |
| Na-Ion | Prismatisch | 10–30 | 2–8 | 1–5 | 5–15 | CATL / HiNa |
Hinweise zur Nutzung
1. Alle Innenwiderstandswerte gelten für neue Zellen bei 25 °C und ca. 50 % SOC. Bei niedrigen Temperaturen (0 °C) kann der Widerstand um den Faktor 1,5–3 ansteigen.
2. DC-Innenwiderstand (Ri) wird aus der Spannungsantwort auf einen Strompuls berechnet. AC-Impedanz wird typisch bei 1 kHz gemessen und ist immer niedriger als der DC-Wert.
3. EOL (End of Life) Werte gelten als Richtwerte — typisch 80 % verbleibende Kapazität. Der tatsächliche Verlauf hängt von Betriebsbedingungen ab.
4. Pouch- und prismatische Zellen haben aufgrund größerer Elektrodenflächen deutlich niedrigere spezifische Widerstände als zylindrische Zellen.
Verwenden Sie unseren Innenwiderstand-Bewertungsrechner für Ihre eigenen Berechnungen.
Häufig gestellte Fragen
Warum ist der AC-Innenwiderstand niedriger als der DC-Widerstand?
Die AC-Impedanzmessung bei 1 kHz erfasst primär den ohmschen Widerstand der Zelle (Kontakte, Elektrolyt, Stromsammler), während der DC-Innenwiderstand zusätzlich den Ladungsübertrittswiderstand und Diffusionswiderstand einschließt. Der DC-Wert ist daher stets höher und repräsentativer für die tatsächliche Leistung unter Last.
Ab welchem Innenwiderstand sollte eine Batterie ausgetauscht werden?
Als Faustregel gilt: Wenn der Innenwiderstand auf mehr als das Doppelte des Neuwerts angestiegen ist, hat die Zelle ihr Lebensende erreicht. Bei Li-Ion-Zellen entspricht dies typisch einer verbleibenden Kapazität von 70–80 %. Bei Blei-Säure-Batterien kann bereits ein Anstieg um 50 % auf Probleme hindeuten.
Wie beeinflusst die Temperatur den Innenwiderstand?
Kälte erhöht den Innenwiderstand erheblich. Bei 0 °C ist der Ri typisch 1,5× so hoch wie bei 25 °C, bei -20 °C kann er 2–3× so hoch sein. Bei hohen Temperaturen (>40 °C) sinkt der Ri leicht, aber die Degradation beschleunigt sich. Der Betrieb im empfohlenen Temperaturbereich (15–35 °C) ist optimal.
Warum haben größere Zellen niedrigere Innenwiderstandswerte?
Größere Zellen haben mehr Elektrodenfläche, über die der Strom verteilt wird. Da der Widerstand antiproportional zur Fläche ist, sinkt der absolute Ri mit steigender Zellkapazität. Ein 280-Ah-LFP-Prismazelle hat einen Ri von 0,2–0,8 mΩ, während eine 6-Ah-32650-Zelle 10–25 mΩ aufweist.
Quellen und Referenzen
- Samsung SDI — Datenblätter 25R, 30Q, 50E
- Panasonic — Datenblatt NCR18650B, NCR21700A
- EVE Energy — Datenblatt LF280K LiFePO₄
- Battery University — How to Measure Internal Resistance
- IEC 62660-1:2018 — Prüfverfahren für Lithium-Ionen-Zellen