Wie verhalten sich Lithium-Ionen-Batterien bei kaltem Wetter?

Wenn Sie Ihr Telefon an einem kalten Wintertag schon einmal mit nach draußen genommen und beobachtet haben, wie sich der Akku schneller als gewöhnlich entlädt, wissen Sie bereits, wie sich kalte Temperaturen auf Lithium-Ionen-Akkus auswirken. Egal, ob Sie ein Outdoor-Abenteurer, Besitzer eines Elektrofahrzeugs (EV) oder jemand sind, der im Winter auf Hochleistungsakkus angewiesen ist: Wenn Sie verstehen, wie sich kaltes Wetter auf diese Akkus auswirkt, können Sie unerwartete Ausfallzeiten vermeiden.

In diesem Ratgeber erklären wir, warum Lithium-Ionen-Akkus bei Kälte Probleme haben, geben Tipps für einen reibungslosen Betrieb und stellen die neuesten Innovationen zur Verbesserung ihrer Leistung bei eisigen Temperaturen vor.

Warum kaltes Wetter Lithium-Ionen-Batterien beeinträchtigt

Lithium-Ionen-Batterien sind leistungsstark und effizient, haben aber eine Schwachstelle: Sie vertragen Kälte nicht gut. Hier ist der Grund:

• Langsamere chemische Reaktionen: Lithium-Ionen-Batterien sind auf eine chemische Reaktion angewiesen, um Strom zu erzeugen. Bei kalten Temperaturen verlangsamen sich diese Reaktionen, was die Kapazität und Effizienz der Batterie verringert.
• Erhöhter innerer Widerstand: Bei kaltem Wetter erhöht sich der Innenwiderstand der Batterie, sodass mehr Energie benötigt wird, um Ihre Geräte mit Strom zu versorgen.
• Laderisiken: Das Laden einer kalten Batterie bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt (32 °F bzw. 0 °C) kann zu Lithium-Plating führen, einem Zustand, der die Batterie dauerhaft schädigt.

Wie sich kaltes Wetter auf verschiedene Anwendungen auswirkt

Outdoor-Abenteuer

Ob Sie nun einen verschneiten Hang hinunterfahren oder unter einem frostigen Himmel campen, kaltes Wetter ist für Abenteurer ein zweischneidiges Schwert. Geräte wie GPS-Tracker, Action-Kameras und Drohnen können schneller als erwartet ihren Strom verlieren und Ihre Reise vorzeitig beenden, wenn Sie nicht vorbereitet sind. Batterien in Drohnen oder Elektrofahrrädern können an Reichweite verlieren oder nicht optimal funktionieren. Ist Ihnen schon einmal eine Drohne mitten im Flug aufgrund von Kälte ausgefallen? Das ist ein häufiges Problem, muss es aber mit den richtigen Vorsichtsmaßnahmen nicht sein.

Elektrofahrzeuge (EVs)

Für Besitzer von Elektrofahrzeugen können Wintermorgen mehr als nur vereiste Windschutzscheiben mit sich bringen. Kaltes Wetter verkürzt auch die Reichweite der Lithiumbatterie, da Ihr Auto Energie zum Heizen des Innenraums und zum Warmhalten der Batterie benötigt. 

Das Aufladen kann länger dauern, insbesondere wenn die Batterie nicht vorkonditioniert ist. Vorkonditionierungsfunktionen können zwar hilfreich sein, aber Sie werden möglicherweise trotzdem einen Reichweitenverlust von 10–20 % feststellen. Wenn Sie im Winter schon einmal wegen der Entfernung zu einer Ladestation in Panik geraten sind, sind Sie nicht allein.

Backup-Systeme für den Heimgebrauch

Bei Winterstürmen wird die Notstromversorgung zur Lebensader. Lithium-Ionen-Batterien in Solaranlagen oder Generatoren haben bei Frost möglicherweise Probleme, ihre Ladung zu halten, weshalb es wichtig ist, sie richtig zu lagern. Stellen Sie es sich so vor, als würden Sie Ihre Batterien für die Saison einpacken – sie brauchen genauso viel Pflege wie Sie.

So schützen Sie Lithium-Ionen-Batterien bei kaltem Wetter

1. Batterien warm halten

Wenn die Temperaturen sinken, benötigen Ihre Lithium-Ionen-Batterien die gleiche Pflege wie Ihre Hände bei eisigem Wetter. Die einfachste Möglichkeit, ihre Leistung aufrechtzuerhalten, besteht darin, Batterien bei Nichtgebrauch in einer temperaturgeregelten Umgebung aufzubewahren. Parken Sie Ihr Elektrofahrzeug beispielsweise in einer beheizten Garage oder bringen Sie kleinere Geräte nach einem Ausflug ins Freie ins Haus.

Für Geräte wie Kameras, Drohnen oder Powerbanks, die der Kälte trotzen müssen, sollten Sie in isolierte Hüllen oder Thermohüllen investieren. Diese wirken wie eine kuschelige Decke, halten die Wärme fest und schützen die Batterie vor eisigen Temperaturen. Wenn Sie unterwegs sind, kann Ihre Körperwärme auch lebensrettend sein. Stecken Sie kleinere Geräte oder Ersatzbatterien in Ihre Tasche oder eine innere Kleidungsschicht, um sie warm und einsatzbereit zu halten.

2. Vermeiden Sie das Laden bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt

Das Laden einer Lithium-Ionen-Batterie bei Temperaturen unter Null ist eine der schnellsten Möglichkeiten, dauerhafte Schäden zu verursachen. Bei Temperaturen unter 0 °C verlangsamen sich die internen chemischen Reaktionen und das Laden kann zu Lithium-Plating führen – ein Zustand, der die Batteriezellen irreversibel schädigt.

Um dies zu vermeiden, lassen Sie die Batterie immer auf Zimmertemperatur abkühlen, bevor Sie sie anschließen. Viele Modelle von Elektrofahrzeugen sind mit Batteriemanagementsystemen (BMS) ausgestattet, die Temperatursensoren enthalten. Diese Systeme verhindern automatisch das Laden, wenn die Batterie zu kalt ist, und schützen sie so vor Schäden. Wenn Ihr Gerät kein integriertes BMS hat, können Sie die Temperatur manuell überwachen und Ihre Ladevorgänge entsprechend planen.

3. Batterien vor Gebrauch vorwärmen

Die Verwendung einer kalten Batterie ist, als würde man ein Auto ohne Öl starten lassen – es ist einfach nicht effizient. Das Vorwärmen Ihrer Batterien vor dem Gebrauch kann einen erheblichen Unterschied machen. Wenn Sie ein Elektrofahrzeug besitzen, nutzen Sie die Vorkonditionierungsfunktionen. Diese Systeme wärmen die Batterie sanft auf, während Sie noch angeschlossen sind, und stellen sicher, dass sie effizient arbeitet, wenn Sie auf die Straße gehen.

Bei Outdoor-Werkzeugen, Powerbanks oder anderen tragbaren Geräten kann die Leistung wiederhergestellt werden, wenn man die Batterien vor der Verwendung 15–30 Minuten lang ins Haus bringt. Wenn Sie sie nicht drinnen erwärmen können, verwenden Sie eine Wärmehülle oder legen Sie sie in die Nähe einer milden Wärmequelle (aber nicht zu nah – vermeiden Sie direkten Kontakt mit Heizgeräten oder heißen Oberflächen, um eine Überhitzung zu vermeiden).

4. Energiebedarf senken

Bei kaltem Wetter zählt jedes bisschen Energie. Geräte wie Smartphones, GPS-Tracker und Kameras entladen sich bei Kälte oft schneller, daher kann die Reduzierung des Energiebedarfs dazu beitragen, ihre Laufzeit zu verlängern. Schalten Sie zunächst nicht unbedingt erforderliche Funktionen wie Bluetooth, WLAN oder GPS aus, wenn Sie sie nicht verwenden. Aktivieren Sie bei Geräten mit Energiesparmodus diesen, um Energie zu sparen.

Besitzer von Elektrofahrzeugen können ähnliche Maßnahmen ergreifen, indem sie die Nutzung von Sitzheizungen oder Innenraumheizungen minimieren, da diese viel Strom aus der Batterie verbrauchen können. Entscheiden Sie sich stattdessen bei kürzeren Fahrten für einen warmen Mantel oder eine warme Decke, um die Belastung des Fahrzeugsystems zu verringern. Dieser Ansatz hilft, die Batterielebensdauer zu verlängern und hält Sie auch bei eisigen Temperaturen in Bewegung.

5. Wählen Sie kältebeständige Batterien

Nicht alle Lithium-Ionen-Batterien sind gleich. Manche sind speziell für den Einsatz bei extremen Temperaturen konzipiert und daher die bessere Wahl für den Einsatz bei kaltem Wetter. Suchen Sie nach Modellen, die als kältebeständige oder kältebeständige Batterien gekennzeichnet sind. Diese verfügen normalerweise über eingebaute Heizelemente, die bei Frost aktiviert werden und die Batterie auf einer optimalen Temperatur halten.

Kältebeständige Batterien sind besonders nützlich für anspruchsvolle Anwendungen wie Drohnen, Wohnmobile oder Elektrofahrzeuge in winterlichem Klima. Sie sind zwar in der Anschaffung teurer, aber ihre Fähigkeit, bei Minustemperaturen ihre Leistung aufrechtzuerhalten, kann Ihnen auf lange Sicht Zeit, Ärger und potenzielle Schäden ersparen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Batterien Ihren Anforderungen entsprechen, konsultieren Sie die Empfehlungen des Herstellers zur Leistung bei niedrigen Temperaturen.

Wenn Sie diese praktischen Tipps befolgen, können Sie sicherstellen, dass Ihre Lithium-Ionen-Batterien auch in den härtesten Wintermonaten zuverlässig, effizient und sicher bleiben. Egal, ob Sie auf verschneiten Wegen unterwegs sind, Winterprojekte in Angriff nehmen oder einfach unterwegs mit Strom versorgt bleiben möchten, mit diesen Methoden sorgen Sie dafür, dass Ihre Batterien die beste Leistung erbringen.

Sicherheitstipps für die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien in der Kälte

Vermeiden Sie extreme Temperaturschwankungen

Wenn Sie Batterien zwischen warmen und kalten Umgebungen transportieren, kann sich im Gehäuse Kondenswasser bilden – was sich negativ auf Leistung und Sicherheit auswirkt. Stellen Sie sich das so vor, als würde Ihre Batterie „schwitzen“, was zu Korrosion oder Kurzschlüssen führen kann.

Auf Schäden prüfen

Ein gerissenes Gehäuse oder eine aufgeblähte Batterie sind ein Warnsignal. Wenn Sie physische Schäden feststellen, gehen Sie kein Risiko ein – ersetzen Sie die Batterie sofort. Beschädigte Batterien können auslaufen, Feuer fangen oder versagen, wenn Sie sie am dringendsten benötigen.

Umweltgerecht entsorgen

Wenn eine Batterie aufgrund von Kälteschäden (oder Alter) den Geist aufgibt, werfen Sie sie nicht in den Müll. Informieren Sie sich über Recyclingzentren in Ihrer Nähe oder informieren Sie sich über die örtlichen Richtlinien zur Abfallbewirtschaftung. Das ist nicht nur sicherer, sondern auch besser für die Umwelt.

Innovationen in der Batterietechnologie für kaltes Wetter

Die gute Nachricht? Die Batterietechnologie entwickelt sich weiter und kann mit extremen Bedingungen besser umgehen.

Selbsterhitzende Batterien

Stellen Sie sich eine Batterie vor, die sich selbst erwärmt, bevor Sie überhaupt merken, dass sie kalt ist. Das ist die Kraft der selbsterhitzenden Lithium-Ionen-Technologie. Diese Batterien verbrauchen eine kleine Menge Energie, um ihre Zellen vorzuwärmen, und sorgen so für einen reibungslosen Betrieb auch bei Minustemperaturen. Sie sind ein Wendepunkt für Elektrofahrzeuge und Outdoor-Ausrüstung.

Fortschrittliche Elektrolyte

Herkömmliche Elektrolyte verlangsamen sich bei Kälte, aber es werden neue Formeln entwickelt, die auch bei extremen Temperaturen flüssig bleiben. Dank dieser Innovationen könnten Batterieprobleme bei kaltem Wetter bald der Vergangenheit angehören.

Intelligente Batteriemanagementsysteme (BMS)

Moderne Batterien sind intelligenter denn je. Ausgestattet mit Sensoren und Algorithmen, BMS kann die Temperatur überwachen und regulieren und den Lade- oder Entladevorgang unterbrechen, wenn die Bedingungen unsicher sind. Betrachten Sie es als den persönlichen Leibwächter Ihrer Batterie.

Partnerschaft mit ACE Battery für zuverlässige Leistung bei jedem Wetter

Lithium-Ionen-Akkus sind leistungsstarke Werkzeuge und können Ihnen bei richtiger Pflege auch unter den härtesten Winterbedingungen gute Dienste leisten. Wenn Sie jedoch nach Akkus suchen, die bereits für den Einsatz bei kaltem Wetter konzipiert sind, sind Sie bei ACE Battery an der richtigen Adresse.

Um ACE-BatterieWir sind spezialisiert auf leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterien für anspruchsvolle Anwendungen, von Elektrofahrzeugen bis hin zu Outdoor-Ausrüstung und Solarsystemen. Unsere Batterien verfügen über fortschrittliche Technologie, darunter intelligente Batteriemanagementsysteme (BMS) und kältebeständige Designs, um auch bei Minustemperaturen eine zuverlässige Leistung zu gewährleisten.

Ganz gleich, ob Sie Outdoor-Abenteurer sind, ein Elektrofahrzeug besitzen oder als Berufstätiger auf eine Notstromversorgung angewiesen sind: ACE Battery bietet langlebige und effiziente Lösungen, die Sie zu jeder Jahreszeit mit Strom versorgen.

Häufig gestellte Fragen

Können Lithium-Ionen-Batterien einfrieren?

Nein, Lithium-Ionen-Akkus gefrieren nicht wie Wasser. Allerdings verliert der Elektrolyt im Inneren an Effizienz, was zu Leistungseinbußen führt.

Welche niedrigste Temperatur können Lithium-Ionen-Batterien aushalten?

Die meisten Lithium-Ionen-Akkus können zwischen -20 °C und 60 °C betrieben werden, doch in der Nähe der unteren Grenze nimmt die Leistung erheblich ab.

Wie kann ich Lithium-Ionen-Akkus im Winter sicher lagern?

Lagern Sie sie mit 40–50 % Ladung an einem kühlen, trockenen Ort. Lassen Sie sie nicht in ungeheizten Garagen oder Schuppen liegen.