Sicherer Temperaturbereich für Lithium-Ionen-Batterien

Inhalt

1.Warum die Temperatur so wichtig ist
2.Der offizielle sichere Temperaturbereich
3.Optimale Temperatur zum Laden von Lithium-Ionen-Akkus
4.Sichere Temperatur bei Verwendung oder Entladung
5.Richtlinien für die Langzeitlagerungstemperatur
6.Was passiert, wenn Lithium-Ionen-Akkus zu kalt werden?
7.Was passiert, wenn Lithium-Ionen-Akkus zu heiß werden?
8.Anzeichen dafür, dass Ihre Batterie außerhalb des sicheren Bereichs liegt
9.Einfache Möglichkeiten, Batterien sicher aufzubewahren
10.Gängige Irrtümer über Temperatur und Lithium-Ionen-Batterien

Warum die Temperatur so wichtig ist

Die Temperatur ist der mit Abstand wichtigste Faktor, der darüber entscheidet, wie lange IhreLithium-Ionen-BatterienUnd schließlich kommt es auf ihre Sicherheit und ihre Leistung im Alltag an. Fehler können zu kürzerer Laufzeit, schnellerer Alterung oder in seltenen Fällen zu schwerwiegenden Sicherheitsproblemen führen. Die meisten denken nur an Kapazität oder Marke, doch jeder, der Smartphones, Laptops, Elektrowerkzeuge, E-Bikes oder Energiespeichersysteme nutzt, merkt schnell, dass die richtige Temperatur für Lithium-Ionen-Akkus genauso wichtig ist.

Der offizielle sichere Temperaturbereich

Nahezu alle Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien befolgen die gleichen allgemeinen Richtlinien:
Betriebstemperatur (Entladung): -20 °C bis 60 °C (-4 °F bis 140 °F)
Ladetemperatur: 0 °C bis 45 °C (32 °F bis 113 °F)
Empfohlene Lagertemperatur: 15 °C bis 25 °C (59 °F bis 77 °F)
Innerhalb dieser Werte sind Leistung und Lebensdauer bei 20 °C bis 25 °C am besten. Außerhalb dieser Grenzen funktioniert der Akku zwar noch (meistens), seine Leistung lässt aber nach.

Optimale Temperatur zum Laden von Lithium-Ionen-Akkus

Beim Ladevorgang spielt die Temperatur die größte Rolle. Moderne Geräte und Ladegeräte verfügen über einen eingebauten Schutz, der den Ladevorgang stoppt oder verlangsamt, wenn der Akku zu kalt oder zu heiß ist. Allerdings ist nicht jeder Akku für Powerbanks oder Werkzeuge so intelligent.
Bei Zelltemperaturen unter 0 °C kann es zur Lithiumplattierung an der Anode kommen – dies führt zu einem dauerhaften Kapazitätsverlust und kann interne Kurzschlüsse verursachen. Oberhalb von 45 °C beginnt der Elektrolyt schneller zu zersetzen, und die SEI-Schicht wird dicker, was die Kapazität im Laufe der Zeit ebenfalls verringert.
Der optimale Temperaturbereich für schnellstes und sicherstes Laden liegt zwischen 25 °C und 40 °C.

Sichere Temperatur bei Verwendung oder Entladung

Das Entladen (die tatsächliche Nutzung des Akkus) ist unproblematischer als das Laden. Die meisten Lithium-Ionen-Akkus vertragen Temperaturen von -20 °C bis 60 °C ohne unmittelbare Gefahr. Im kalten Bereich sinkt die Spannung stark ab und die nutzbare Kapazität verringert sich deutlich – manchmal um 30–50 %. Im warmen Bereich liefert der Akku seine volle Leistung, aber jedes Grad über 40 °C verdoppelt in etwa die Alterungsgeschwindigkeit.

Richtlinien für die Langzeitlagerungstemperatur

Viele Menschen kaufen Ersatzbatterien oder lagern Geräte monatelang. Hitze ist hierbei der größte Feind. Jede Erhöhung der Raumtemperatur um 10 °C verdoppelt in etwa den Kapazitätsverlust.
Lithium-Ionen-Akkus sollten idealerweise bei 40–50 % Ladung an einem kühlen Ort – optimalerweise bei 15 °C – gelagert werden. Ein Kühlschrank (nicht Gefrierschrank) eignet sich gut, wenn der Akku in einem verschlossenen Beutel aufbewahrt wird, um ihn vor Feuchtigkeit zu schützen. Vollständig geladene oder vollständig entladene Akkus sollten niemals über längere Zeit gelagert werden.

Was passiert, wenn Lithium-Ionen-Akkus zu kalt werden?

Kälte zerstört Lithium-Ionen-Akkus normalerweise nicht sofort, verursacht aber Probleme:
• Deutlich geringere verfügbare Kapazität
• Höherer Innenwiderstand → Gerät schaltet sich frühzeitig ab
• Beim Versuch, eine eingefrorene Batterie aufzuladen, kann es durch die Lithiumplattierung zu dauerhaften Schäden kommen.
Deshalb entladen sich Handys im Winter schnell und Elektrofahrzeuge haben unterhalb des Gefrierpunkts eine deutlich geringere Reichweite.

Was passiert, wenn Lithium-Ionen-Akkus zu heiß werden?

Hitze ist auf lange Sicht weitaus gefährlicher:
• Beschleunigte kalendarische und zyklische Alterung
• Schwellung oder Gasbildung innerhalb der Zelle
• Bei extremen Temperaturen (80-90 °C) besteht die Gefahr eines thermischen Durchgehens
Das Handy im Sommer auf dem Armaturenbrett liegen zu lassen oder es in einer heißen Garage schnell aufzuladen, sind gängige Methoden, mit denen Menschen ihre Akkus unbeabsichtigt überhitzen.

Anzeichen dafür, dass Ihre Batterie außerhalb des sicheren Bereichs liegt

Man kann oft spüren oder sehen, wenn etwas nicht stimmt:
• Der Akku fühlt sich bei normalem Gebrauch spürbar warm oder heiß an
• Das Gerät warnt: Akku zu heiß oder Ladevorgang angehalten
• Plötzlicher Kapazitätsverlust nach Lagerung an einem heißen oder kalten Ort
• Das Batteriefach beginnt sich auszubeulen (ernsthaft – die Benutzung sofort einstellen)

Einfache Möglichkeiten, Batterien sicher aufzubewahren

Die meisten Temperaturprobleme lassen sich leicht vermeiden:
• Lassen Sie Geräte oder Ersatzbatterien niemals im Sommer oder im tiefsten Winter in einem geparkten Auto zurück.
• Entfernen Sie die Hülle während des Schnellladens, falls das Telefon warm wird.
• Lassen Sie einen kalten Akku vor dem Laden auf Raumtemperatur erwärmen.
• Bewahren Sie Elektrowerkzeuge und E-Bike-Akkus über Nacht im Haus auf.
• Verwenden Sie isolierte Taschen bei Arbeiten im Freien unter extremen Wetterbedingungen

Gängige Irrtümer über Temperatur und Lithium-Ionen-Batterien

"Das Einfrieren einer Batterie stellt die verlorene Kapazität wieder her" → Nein, das stimmt nicht. Es mag die Spannung vorübergehend verbessern, aber der Gesamtzustand verschlechtert sich.
"Man kann bei jeder Temperatur laden, wenn man langsam vorgeht" → Unter 0°C ist es wegen der Beschichtung immer noch riskant.
Höhere Temperaturen sind in Ordnung, solange ich nicht lade. → Hitze lässt die Batterie auch im Leerlauf altern.

Die Einhaltung des sicheren Temperaturbereichs für Lithium-Ionen-Akkus ist der einfachste Weg, die Lebensdauer und optimale Leistung Ihrer Geräte zu maximieren. Laden Sie die Akkus bei etwa 0 °C bis 45 °C, verwenden Sie sie bei -20 °C bis 60 °C und lagern Sie sie bei etwa 15–25 °C. So werden Ihre Akkus Ihnen jahrelang zuverlässig gute Dienste leisten.