Warum LiFePO4-Batterien unter 0 °C nicht geladen, aber dennoch entladen werden können

Der Grund, warum LiFePO4-Batterien (Lithium-Eisenphosphat) wie die Batteriereihe EverExceed nicht unter 0 °C geladen, aber dennoch entladen werden können, liegt hauptsächlich in ihren elektrochemischen Eigenschaften und Sicherheitsaspekten.

1. Warum das Laden bei niedrigen Temperaturen eingeschränkt ist

Risiko der Lithium-Beschichtung: Bei Temperaturen unter Null verlangsamt sich die Einlagerungsgeschwindigkeit von Lithium-Ionen in die Anode deutlich. Dies kann zu einer Lithium-Metall-Beschichtung auf der Anodenoberfläche führen und Dendriten bilden, die den Separator durchstoßen und Kurzschlüsse, thermisches Durchgehen oder sogar Feuer und Explosionen verursachen können.

Reduzierte Elektrolytleitfähigkeit: Niedrige Temperaturen verringern die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten, erhöhen den Innenwiderstand und verringern die Ladeeffizienz. Dies erhöht das Risiko einer unsicheren Lithiumabscheidung zusätzlich.

Geschwächte Elektrodenaktivität: Sowohl Anoden- als auch Kathodenmaterialien verlieren bei niedrigen Temperaturen an Aktivität. Die langsamere Diffusion von Lithiumionen kann zu ungleichmäßigen Reaktionen beim Laden führen und möglicherweise die interne Batteriestruktur beschädigen.

Um solche Risiken zu vermeiden, EverExceed Lithiumbatterien sind mit einem fortschrittlichen Batteriemanagementsystem (BMS) ausgestattet, das den Ladevorgang bei niedrigen Temperaturen automatisch deaktiviert und so langfristige Sicherheit und Leistung gewährleistet.

2. Warum das Entladen weiterhin erlaubt ist

Entladereaktionen sind weniger aggressiv: Beim Entladen bewegen sich Lithiumionen von der Anode zur Kathode, ein Prozess, der weniger temperaturempfindlich ist und im Vergleich zum Laden ein viel geringeres Risiko birgt.

Energiefreisetzung, nicht Speicherung: Beim Entladen wird Energie freigesetzt, was nicht den gleichen Grad an Präzision bei der Steuerung der Lithium-Ionen-Batterien erfordert wie das Laden, was es bei niedrigeren Temperaturen sicherer macht.

BMS-Steuerung: EverExceed-Batterie Systeme ermöglichen dank intelligenter BMS-Technologie, die die Batterie aktiv überwacht und schützt, eine kontrollierte Entladung auch in kalten Umgebungen.

3. Praktische Einschränkungen bei der Niedertemperaturentladung

Reduzierte Leistungsabgabe: Obwohl eine Entladung möglich ist, führt der erhöhte Innenwiderstand bei niedrigen Temperaturen zu einer geringeren Ausgangsleistung und Kapazität.

Kontrollierter Entladestrom: Das BMS begrenzt den Entladestrom auch bei Frost, um eine Überentladung zu verhindern und die Batteriegesundheit zu erhalten.

Abschluss

Das Laden von LiFePO4-Batterien, wie sie im EverExceed-Batterielösungsportfolio enthalten sind, unter 0 °C ist aufgrund der erhöhten Lithiumbeschichtung und des internen Kurzschlussrisikos unsicher. Das Entladen ist jedoch weiterhin zulässig, da es weniger gefährlich ist. Dennoch kann die Leistung bei extremer Kälte nachlassen, sodass ein ordnungsgemäßes Batteriemanagement unerlässlich ist.

Für Anwendungen in rauen Umgebungen sind die zuverlässigen Lithiumbatterielösungen von EverExceed darauf ausgelegt, Sicherheit, Langlebigkeit und intelligenten Schutz zu gewährleisten – auch bei sinkenden Temperaturen.