Warum ist die Leistung Ihrer Lithiumbatterie im Winter schlecht? Eingehende-Analyse der Auswirkungen von kaltem Wetter auf die Leistung von Lithiumbatterien.
Wenn der Winter kommt, stellen viele Menschen fest, dass die Akkus ihrer Telefone doppelt so schnell leer sind wie sonst, die Reichweite ihrer Elektrofahrzeuge bei eingeschalteter Heizung drastisch abnimmt und Energiespeicher im Freien weniger effizient sind. Das liegt nicht daran, dass Ihre Geräte kaputt sind; Vielmehr liegt dem Ganzen ein klares elektrochemisches Prinzip zugrunde.
Interessanterweise ist die erste Reaktion vieler Nutzer: „Der Akku ist alt“-aber das stimmt nicht unbedingt. Der überwiegende Teil des Kapazitätsverlusts bei niedrigen Temperaturen ist vorübergehend und reversibel. Wenn man das Prinzip erst einmal verstanden hat, ist die Lösung eigentlich nicht kompliziert.
In diesem Artikel werden die Kernmechanismen, durch die kaltes Wetter die Leistung von Lithiumbatterien beeinflusst, systematisch aufgeschlüsselt, quantitative Daten und horizontale Vergleiche verschiedener chemischer Systeme bereitgestellt und praktische Vorschläge für Benutzer und Designer gemacht.
1. Die Auswirkungen des kalten Wetters auf Lithiumbatterien: Was ist passiert?
Beschreiben Sie zunächst das Phänomen und erklären Sie dann die Gründe.
In Umgebungen mit niedrigen{0}Temperaturen sind die häufigsten Auswirkungen von Lithium-Ionen-Batterien: verringerte nutzbare Kapazität, deutlich erhöhter Innenwiderstand und geringere Lade- und Entladeeffizienz. Aus der Sicht eines Benutzers äußert sich dies insbesondere in Folgendem: Der Batterieprozentsatz sinkt schnell (von 50 % auf 20 %), Geräte schalten sich plötzlich ab, zeigen aber Strom an, wenn sie angeschlossen sind, und unzureichende Spannung bei hohem-Stromverbrauch.
Im Vergleich zu Blei-Säurebatterien haben Lithium-Ionenbatterien bei niedrigen Temperaturen einen relativen Vorteil. -Blei-Säurebatterien unterliegen bei extremer Kälte einem stärkeren Leistungsabfall, der häufig mit einem dauerhaften Verlust der Lebensdauer einhergeht. Allerdings bedeutet „relativ besser“ nicht „keine Probleme“, und die Herausforderungen, denen Lithiumbatterien selbst bei niedrigen Temperaturen gegenüberstehen, können nicht ignoriert werden.
Die Kernänderungen lassen sich in drei Punkten zusammenfassen:
Beim Entladen sinkt die tatsächlich nutzbare Energie.
Während des Ladevorgangs nimmt die Effizienz der Batterie bei der Aufnahme elektrischer Energie ab.
Bei Verwendung von Hochstrom sinkt die Spannung schneller ab, sodass das Gerät leichter eine Schutzabschaltung auslösen kann.
Die gute Nachricht ist, dass die meisten dieser Veränderungen reversibel sind. Sobald die Temperatur steigt, erholt sich die Kapazität in der Regel erheblich-, vorausgesetzt, Sie haben das Laden nicht bei niedrigen Temperaturen erzwungen-.
2. Warum nimmt die Kapazität von Lithiumbatterien im Winter ab? Wissenschaftliche Erklärung.
Die Auswirkungen niedriger Temperaturen durchdringen die gesamte elektrochemische Reaktionskette von Lithium-Ionen-Batterien. Lassen Sie es uns Schicht für Schicht aufschlüsseln:

① Lithium-Ionen „können sich nicht mehr bewegen“ - Elektrolytviskosität steigt
In einer Lithiumbatterie müssen Lithiumionen in einem flüssigen Elektrolyten hin und her pendeln, um Energie von der positiven zur negativen Elektrode (Laden) oder umgekehrt (Entladen) zu transportieren. Bei niedrigeren Temperaturen wird der Elektrolyt dicker, wodurch die Diffusionsgeschwindigkeit von Lithiumionen deutlich verringert wird. Man kann es sich vorstellen, als würde man in Sirup statt in Wasser schwimmen – die Effizienz ist natürlich viel geringer.
Je langsamer die Ionen die Elektrodenoberfläche erreichen, desto mehr „steckt“ die gesamte elektrochemische Reaktion.
② Das Elektrodenmaterial „will sich nicht bewegen“-Reaktionskinetik verschlechtert sich.
Bei niedrigen Temperaturen verlangsamt sich die Kinetik der Lithiumioneneinfügung und -extraktion in Kathodenmaterialien (wie ternäres NMC-Lithium oder LFP-Lithiumeisenphosphat) und Anodenmaterialien (normalerweise Graphit) erheblich. Einfach ausgedrückt sind Elektrodenmaterialien bei niedrigen Temperaturen „träge“, wodurch die Anzahl der Lithiumionen, die an effektiven chemischen Reaktionen teilnehmen können, verringert wird und somit weniger Energie freigesetzt wird.
③ Innenwiderstand „steigt“ - dreifacher Widerstand überlagert
Niedrige Temperaturen erhöhen gleichzeitig drei Widerstandsarten:
Die Leitfähigkeit des Elektrolyten nimmt ab (seine Leitfähigkeit verschlechtert sich).
Erhöhter Ladungsübertragungswiderstand an der Grenzfläche (wodurch es für Lithiumionen schwieriger wird, auf die Elektrodenoberfläche zu „klettern“)
Die Impedanz des SEI-Films (Festelektrolyt-Schnittstellenfilm) nimmt zu (die Ionenleitfähigkeit der Schutzschicht der negativen Elektrode nimmt bei niedrigen Temperaturen ab).
Die kombinierte Wirkung dieser drei Widerstände führt zu einer deutlichen Erhöhung des Innenwiderstands der Batterie. Ein höherer Innenwiderstand führt zu einer niedrigeren effektiven Spannung während der Entladung, wodurch Energieverluste als Wärme abgeführt werden, was die tatsächlich nutzbare Energie weiter verringert.
④ Die gefährlichste Situation – Lithiumablagerung durch Laden bei niedrigen Temperaturen
Das ist der alarmierendste Aspekt. Beim Laden bei niedrigen Temperaturen können Lithiumionen nicht rechtzeitig in die Graphitanode eingebracht werden und scheiden sich auf der Anodenoberfläche in Form von metallischem Lithium aus und bilden einen Lithiumüberzug, der sich in schweren Fällen zu Lithiumdendriten entwickeln kann.
Die Gefahren von Lithiumdendriten sind: irreversibler Kapazitätsverlust; weiterer Anstieg des Innenwiderstandes; In den schlimmsten Fällen können Dendriten den Separator durchdringen und Kurzschlüsse oder sogar ein thermisches Durchgehen verursachen.
Deshalb ist das Laden unter 0 Grad ausnahmslos verboten.
3. Wie viel Kapazität verlieren Lithiumbatterien im Winter?
Das Ausmaß des Kapazitätsverlusts hängt von der Temperatur, dem Entladestrom, der Batteriechemie und dem Alterungszustand der Batterie ab. Die folgenden Daten basieren auf NREL-Testberichten und der AAA-Studie zur Winterreichweite für Elektrofahrzeuge:

|
Temperaturbereich |
Typische Kapazitätserhaltungsrate |
Bemerkung |
|
20 Grad (Raumtemperaturreferenz) |
100% |
Benchmarkwert |
|
0 Grad |
Ungefähr 88–95 % |
Sie variiert je nach Batteriemodell und -rate. |
|
-10 Grad |
Ungefähr 70–85 % |
Deutlicher Rückgang |
|
-20 Grad |
Ungefähr 55–75 % |
Bei hohen Entladeraten ist der Abfall größer. |
|
Unter -30 Grad |
Er kann bis zu unter 40 % betragen. |
Extrem kalte Umgebungen erfordern einen Eingriff in das Wärmemanagement. |
Für Elektrofahrzeuge zeigt der Wintertestbericht 2023 der AAA, dass in einer Umgebung von -7 Grad die durchschnittliche Reichweite (ohne Heizung) um etwa 12 % abnimmt, während der Rückgang bei eingeschalteter Heizung auf etwa 41 % ansteigt. Dies deutet darauf hin, dass der Kapazitätsverlust der Batterie zwar teilweise auf die Batterie selbst zurückzuführen ist, zusätzliche Lasten wie Heizung, Enteisung und Kabinenheizung jedoch die Hauptgründe für die deutliche Verringerung der Reichweite im Winter sind.
Zwei wichtige Hinweise:
Der vom Gerät angezeigte Batterieprozentsatz ist bei niedrigen Temperaturen häufig überhöht und die tatsächlich nutzbare Energie ist niedriger als der angezeigte Wert. Dies liegt daran, dass das BMS (Batteriemanagementsystem) den Niedrigtemperaturzustand nach der Kalibrierung bei Raumtemperatur nicht genau wiedergeben kann.
Kapazitätsverluste, die durch Entladungen bei niedrigen{0}}Temperaturen verursacht werden, können in der Regel nach einem Temperaturanstieg ausgeglichen werden; Schäden, die durch Lithiumablagerungen beim Laden bei niedrigen-Temperaturen verursacht werden, sind jedoch dauerhaft.
4. Welcher Lithiumbatterietyp ist bei kaltem Wetter besser?
Dieses Thema ist in der Branche tatsächlich ziemlich kontrovers und es gibt kein einfaches „Was ist definitiv besser“? Es gibt zu viele Variablen, die die Leistung bei niedrigen-Temperaturen beeinflussen, und chemische Namen sind nur ein Aspekt.

Ternäres NMC-Lithium vs. LFP-Lithiumeisenphosphat
Die gängige Meinung in der Branche zum Vergleich beider Werte bei niedrigen Temperaturen ist:
NMC (ternäres Lithium): Bei mäßig niedrigen Temperaturen (ca. -10 Grad) weist es eine relativ gute Energiedichte und Kapazitätserhaltung auf, was einer der Gründe ist, warum sich die meisten Unterhaltungselektronikgeräte und frühen Elektrofahrzeuge für NMC entschieden haben.
LFP (Lithiumeisenphosphat): Es hat eine bessere Zyklenlebensdauer und Sicherheit bei Raumtemperatur, aber der Kapazitätsabfall von Standardformulierungen kann bei extrem niedrigen Temperaturen (unter -20 Grad) deutlicher ausfallen. Allerdings haben Hersteller wie BYD und CATL in den letzten Jahren zahlreiche Formulierungsoptimierungen für die Tieftemperaturleistung von LFP vorgenommen, und der Abstand wird kleiner.
Es ist erwähnenswert, dass innerhalb desselben chemischen Systems die Unterschiede in den Formulierungen verschiedener Hersteller weitaus größer sein können als die Unterschiede zwischen verschiedenen chemischen Systemen. Achten Sie beim Kauf vorrangig auf die vom Hersteller veröffentlichte Niedertemperatur-Entladekurve (Entladekapazitätserhaltungsrate bei -20 Grad) und die minimale Ladetemperaturgrenze, was wertvoller ist als nur ein Blick auf „NMC oder LFP“.
Für niedrige-Temperaturen optimierte Formulierung: das wahre Unterscheidungsmerkmal
Einige Batteriehersteller, die sich auf Niedertemperaturanwendungen konzentrieren, werden Folgendes übernehmen:
Elektrolyte aus organischen Lösungsmitteln mit niedriger-Viskosität (z. B. Formulierungen, die Etherlösungsmittel enthalten).
Spezielle filmbildende SEI-Additive verbessern die Grenzflächeneigenschaften bei niedrigen Temperaturen
Eine dünnere Elektrodenbeschichtung verkürzt den Lithium-Ionen-Diffusionsweg.
Diese Formulierungsverbesserungen sind besonders wirksam bei extrem kalten Bedingungen (unter -30 Grad), gehen jedoch häufig mit Einbußen bei der Energiedichte bei Raumtemperatur einher.
Akkupacks mit eingebauter-Heizung: der unmittelbarste Effekt.
Unabhängig von der chemischen Zusammensetzung funktionieren Batteriepacks mit integrierter Vorheizung und guten Wärmeisolationsstrukturen in kalten Umgebungen weitaus besser als reine Zellen. Dies ist derzeit der entscheidende Faktor für den Unterschied in der Winterleistung zwischen Elektrofahrzeugen und Outdoor-Energiespeichern, auf den später im Designteil ausführlich eingegangen wird.
5. Wie kann die Leistung von Lithiumbatterien im Winter verbessert werden?
Die folgenden Empfehlungen sind in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit für die Batteriegesundheit aufgeführt. Bei den ersten beiden handelt es sich um Grundprinzipien, bei den letzteren geht es um die Optimierung der Leistung:
Erste Regel: Laden Sie niemals unter 0 Grad
Dies ist kein Vorschlag, sondern ein Prinzip. Das Laden bei niedrigen-Temperaturen ist eine direkte Ursache für die Ablagerung von Lithium und der daraus resultierende Schaden ist irreversibel. Wenn Ihr Gerät in einer Außenumgebung mit niedrigen-Temperaturen keinen Strom mehr hat, bringen Sie es mindestens 30 Minuten lang wieder auf Raumtemperatur, bevor Sie es an den Ladevorgang anschließen.
Zweiter Punkt: Vor Gebrauch vorheizen, nach Gebrauch warm halten
Geräte, die das Vorheizen unterstützen (die meisten modernen Elektrofahrzeuge verfügen über diese Funktion): Durch das Vorheizen der Batterie in Innenräumen oder über eine App vor der Fahrt kann sie vor der Fahrt eine höhere Temperatur erreichen, was die Entladekapazität und Ladeakzeptanz deutlich verbessern kann.
Bei Geräten ohne Vorheizfunktion (Handys, Taschenlampen, Drohnen etc.): Vor Gebrauch in einer Innentasche oder Isoliertasche aufwärmen; Der Effekt ist sofort sichtbar.
Artikel 3: Kontrolle hoher -Stromentladungen in extrem kalten Umgebungen
Eine Hochstromentladung (z. B. schnelle Beschleunigung von Elektrofahrzeugen oder Start von Drohnen) bei niedrigen Temperaturen führt aufgrund des Innenwiderstands zu einem stärkeren Spannungsabfall, was nicht nur zu einem geringen Wirkungsgrad führt, sondern auch möglicherweise einen Überentladungsschutz auslöst. Sanftes Fahren im Winter verbessert die Batterieleistung.
Artikel 4: Ordnungsgemäße Lagerung
Batterien, die über einen längeren Zeitraum (mehr als 2 Wochen) nicht verwendet wurden:
Lagertemperatur: 10 – 25 Grad, trocken und vor Licht geschützt.
Verbleibende Ladung: Halten Sie sie zwischen 30 % und 60 % (um eine Beschädigung des Pluspols durch Teilladung und eine Beschädigung des Minuspols durch Unterladung zu vermeiden).
Überprüfen Sie den Batteriestatus alle 1–2 Monate und füllen Sie ihn auf den oben genannten Bereich auf.
Artikel 5: Tipps zur Steuerung des Energieverbrauchs von Elektrofahrzeugen im Winter
Das Kerndilemma beim Fahren im Winter besteht darin, dass die Heizung zu viel Strom verbraucht, es aber ohne sie zu kalt ist. Hier ein paar Kompromisse:
Priorisieren Sie die Verwendung von Sitz- und Lenkradheizung; Diese dezentralen Heizsysteme benötigen nur wenige hundert Watt und sind damit wesentlich effizienter als die Heizung der Klimaanlage.
Heizen Sie den Wagen im eingesteckten Zustand vor (Erwärmung durch eine externe Stromquelle, ohne dass Batterien verbraucht werden).
Versuchen Sie beim Parken, überdachte oder überdachte Parkplätze zu wählen, um den Wärmeverlust der Batterie zu reduzieren.
6. Wie wir Lithiumbatteriepakete für Anwendungen bei kaltem{1}Wetter entwickeln
Der folgende Inhalt basiert auf der praktischen Designerfahrung unseres Teams in kryogenen Energiespeicher- und Elektro-Sonderfahrzeug-Batteriepack-Projekten und ist auf professionelle Szenarien anwendbar, die einen stabilen Betrieb bei -20 bis -40 Grad erfordern.
Wärmemanagementsystem (TMS): Der Kern des kryogenen Designs
Bei Akkupacks, die für extrem kalte Betriebsbedingungen ausgelegt sind, ist das Wärmemanagement keine „optionale“ Funktion, sondern eine „Standardfunktion“. Zu unseren typischen Lösungen gehören:
Selbstregulierende PTC-Heizfolie: Leistungsdichte ca. 150–300 W/m². Zu den Vorteilen gehören selbstregulierende Eigenschaften für Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie moderate Kosten. geeignet für Vorwärmanforderungen von -20 Grad bis 0 Grad.
Integriertes Flüssigkeitskühlungs- und Flüssigkeitsheizungssystem: Der gleiche Flüssigkeitskreislauf wird zum Heizen im Winter und zum Kühlen im Sommer verwendet. Das System weist einen hohen Integrationsgrad auf, allerdings sind auch die Kosten und das Gewicht höher; Geeignet für Automobilprojekte-mit strengen Leistungsanforderungen über den gesamten Temperaturbereich.
Wärmedämmstoffe und Kältebrückenkontrolle: Die Außenhülle besteht aus Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit oder es wird eine Isolierschicht hinzugefügt (z. B. Aerogelfilz mit einer Wärmeleitfähigkeit von nur 0,015 W/(m·K)). Bei der konstruktiven Gestaltung wird darauf verzichtet, dass Metallteile direkt durch die Innen- und Außenseite verlaufen, um Kältebrückeneffekte zu vermeiden, die lokal zu niedrigen Temperaturen führen.
BMS-Strategie zum Schutz vor niedrigen Temperaturen: Harte Logik zuerst
Ein Batteriemanagementsystem (BMS) muss bei niedrigen Temperaturen Folgendes leisten:
Laden bei niedriger-Temperatur verboten: Wenn die Zellentemperatur unter 5 Grad liegt, sind Ladebefehle vollständig verboten (konfigurierbarer Schwellenwert hängt von den Zellenspezifikationen ab).
Niedrig-Strom-begrenzte Entladung: Wenn die Temperatur zwischen -10 Grad und 5 Grad liegt, ist der maximale Entladestrom auf 30–50 % des Nennwerts begrenzt, um ein häufiges Auslösen des Spannungsabfallschutzes aufgrund eines übermäßigen Innenwiderstands zu vermeiden.
Echtzeit-Temperaturüberwachung: Jedes Paket ist mit mindestens mehreren Temperatursensoren ausgestattet, um eine gleichmäßige Temperaturmessung zu gewährleisten und zu verhindern, dass lokale Überkühlung durch den Durchschnittswert maskiert wird.
Zellauswahl und -überprüfung
Zu Beginn des Projekts verlangen wir von den Zellenlieferanten, dass sie Kapazitätserhaltungskurven für eine 0,2-C-Entladung bei -20 Grad sowie einen Testbericht über die Ladungsaufnahmefähigkeit bei -10 Grad bereitstellen. Lieferanten, die vollständige Tieftemperatur-Testdaten bereitstellen können, sind in der Regel zuverlässiger in Bezug auf die Konsistenz von Formulierungen und Herstellung.
Für Extremszenarien unter -30 Grad (z. B. Polarforschungsgeräte und Drohnen in großen Höhen) reicht das Standard-Lithium-{4}}Ionensystem nicht mehr aus. Wir werden neue Technologierouten wie Lithium-Metall-Batterien oder Festkörperbatterien evaluieren, aber diese Lösungen befinden sich noch im Durchbruchsstadium der Massenproduktion.
Zusammenarbeit auf Systemebene: Batterien sind keine isolierten Inseln
Das Wärmemanagement des Batteriepacks muss in Verbindung mit dem Gesamtsystem/Fahrzeugsystem konzipiert werden. Ein häufiger Fehler besteht darin, dass das Thermomanagement der Batterie gut ausgelegt ist, die Batterie jedoch nach dem Einschalten des Systems sofort der Volllast ausgesetzt wird. Der Akku wird von einem großen Strom „gebürstet“, bevor er vollständig aufgewärmt ist, wodurch das Wärmemanagement wirkungslos wird.
Wir haben die Erfahrung gemacht, dass das Einrichten einer „Kaltstart-Leistungsanstiegslogik“ auf der System-Firmware-Ebene-die automatische Begrenzung der anfänglichen Leistungsabgabe basierend auf der Zellentemperatur nach dem Einschalten-und die schrittweise Freigabe der vollen Leistung bei steigender Temperatur-für den Benutzer kaum wahrnehmbar ist, aber einen sehr erheblichen Einfluss auf die Schonung der Batterielebensdauer hat.
7. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
F1: Können Lithiumbatterien bei Temperaturen unter null Grad Celsius entladen und verwendet werden?
Ja, aber die Leistung wird abnehmen. Das Entladen selbst führt nicht zu einer Lithiumablagerung, es reduziert lediglich die nutzbare Kapazität und schwächt die Leistungsabgabe. Allerdings ist das Laden absolut nicht erlaubt -Selbst bei -1 Grad besteht die Gefahr von Lithiumablagerungen. Das Beurteilungsprinzip ist einfach: Das Entladen ist akzeptabel, das Laden sollte warten, bis sich die Temperatur erholt hat.
F2: Warum sinkt die Reichweite meines Elektroautos im Winter so stark?
Die Verringerung der Batteriekapazität ist nur ein Teil der Ursache und trägt typischerweise 10–20 % zum Reichweitenverlust bei. Der größere Übeltäter ist das Heizsystem – laut AAA-Tests kann das Einschalten der Heizung zu einem Gesamtreichweitenverlust von über 40 % führen. Weitere Faktoren sind ein erhöhter Rollwiderstand aufgrund eines geringeren Reifendrucks bei niedrigen Temperaturen und eine verringerte Motoreffizienz bei niedrigen Temperaturen. Es wird empfohlen, der Sitzheizung Vorrang vor der Zentralheizung des Fahrzeugs zu geben, da die Energieeinsparung erheblich ist.
F3: Was ist die optimale Temperatur und der optimale Ladezustand für die Lagerung von Lithiumbatterien im Winter?
Empfohlene Temperatur: 10 – 25 Grad, in einer trockenen, dunklen Umgebung. Empfohlene Aufladung: 30 %–60 %. Nicht bei voller Ladung lagern (dies belastet den Pluspol) und auch nicht bei niedriger Ladung lagern (dies kann zu Schäden durch Tiefentladung führen). Überprüfen Sie die Batterie und laden Sie sie alle 1–2 Monate auf den oben genannten Bereich auf.
F4: Ist der Schaden, der durch die Verwendung von Batterien bei niedrigen Temperaturen verursacht wird, dauerhaft?
Es kommt auf die Situation an. Der Kapazitätsverlust aufgrund einer einfachen Entladung bei niedrigen{1}}Temperaturen ist meist vorübergehend und erholt sich, wenn die Temperatur steigt. Lithiumablagerungen, die durch das Laden bei niedrigen Temperaturen verursacht werden, stellen dauerhafte Schäden dar. Wenn sich die Ablagerungen ansammeln, verschlechtert sich der Zustand der Batterie, was ein Sicherheitsrisiko darstellt. Daher hängt die Antwort auf diese Frage davon ab, ob Sie Ihren Akku schon einmal bei niedrigen Temperaturen geladen haben.
F5: Mein Telefon schaltet sich bei niedrigen Temperaturen plötzlich ab. Ist die Batterie defekt?
Es ist höchstwahrscheinlich nicht kaputt. Bei niedrigen Temperaturen sinkt die Akkuspannung möglicherweise früher auf den BMS-Schutzschwellenwert (Battery Management System) des Telefons, auch wenn möglicherweise noch Restladung vorhanden ist. Sobald es wieder in einer wärmeren Umgebung ist, schaltet sich das Telefon normalerweise automatisch ein und zeigt den verbleibenden Akkustand an. Dies ist ein normales elektrochemisches Phänomen und keine Fehlfunktion. Tritt dies jedoch auch bei Zimmertemperatur häufig auf, sollte mit der Alterung der Batterie gerechnet werden.
F6: Gibt es Lithiumbatterien, die für den Einsatz in extrem kalten Außenumgebungen empfohlen werden?
Geben Sie in den Produktspezifikationen die Mindestbetriebstemperatur und die Entladungsrückhaltungsrate bei niedriger{0}}Temperatur an, anstatt sich einfach nur auf die Marke oder den Namen der Chemikalie zu konzentrieren. Derzeit sind einige Akkupacks auf dem Markt für Niedrigtemperaturszenarien optimiert und geben in den Spezifikationen Daten zur Kapazitätserhaltungsrate bei -20 oder -30 Grad (z. B. Erreichen von mehr als 80 % der Nennkapazität) an. Diese Produkte bieten eine zuverlässigere Auswahlgrundlage.
Zusammenfassung
Kaltes Wetter führt dazu, dass sich Lithiumbatterien „verschlechtern“, was auf die kombinierte Wirkung von drei physikalisch-chemischen Mechanismen zurückzuführen ist: Verdickung des Elektrolyten, Verlangsamung der Elektrodenkinetik und erhöhter Innenwiderstand. In den meisten Fällen ist diese Verschlechterung vorübergehend und reversibel,-solange Sie die Geräte nicht bei niedrigen Temperaturen aufladen.
Für normale Benutzer sind die beiden wichtigsten Dinge: Nicht unter 0 Grad laden und den Akku vor dem Gebrauch so weit wie möglich vorwärmen. Für professionelle Anwendungen, die einen stabilen Betrieb in extrem kalten Umgebungen erfordern, ist die Designqualität des Wärmemanagementsystems und der BMS-Strategie zum Schutz vor niedrigen Temperaturen der eigentliche Wendepunkt, der die Leistung des Batteriesatzes bestimmt.
Mit der Weiterentwicklung der für Niedertemperaturen optimierten Elektrolyttechnologie und der schrittweisen Einführung von Festkörperbatterien gibt es noch erheblichen Raum für Verbesserungen bei der Leistung von Lithiumbatterien in extrem kalten Umgebungen. Bis dahin bleibt es jedoch die wirtschaftlichste und effektivste Lösung, die Prinzipien zu verstehen und richtig anzuwenden.

