Lithiumbatterien sind aus dem modernen Energieökosystem nicht mehr wegzudenken und versorgen alles mit Energie – von Elektrofahrzeugen und Energiespeichern bis hin zu tragbarer Elektronik. Weltweit stehen Anwender jedoch vor der Herausforderung, dass die Temperatur die Batterieleistung erheblich beeinflusst: Im Sommer kommt es häufig zu Problemen wie dem Aufquellen und Auslaufen der Batterie, während im Winter die Reichweite drastisch sinkt und die Ladeeffizienz abnimmt. Dies liegt an der inhärenten Temperaturempfindlichkeit von Lithiumbatterien. Lithium-Eisenphosphat-Batterien, einer der am weitesten verbreiteten Batterietypen, arbeiten optimal zwischen 0 °C und 40 °C. Innerhalb dieses Bereichs laufen die internen chemischen Reaktionen und die Ionenwanderung mit maximaler Effizienz ab und gewährleisten so die maximale Energieausbeute.
Temperaturen außerhalb dieses sicheren Bereichs stellen ein erhebliches Risiko für Lithiumbatterien dar. Bei hohen Temperaturen beschleunigen sich die Verflüchtigung und Zersetzung des Elektrolyten, wodurch die Ionenleitfähigkeit sinkt und möglicherweise Gase entstehen, die zum Aufquellen oder Bersten der Batterie führen können. Zusätzlich verschlechtert sich die strukturelle Stabilität der Elektrodenmaterialien, was zu irreversiblem Kapazitätsverlust führt. Noch kritischer ist, dass übermäßige Hitze ein thermisches Durchgehen auslösen kann – eine Kettenreaktion, die zu Sicherheitsvorfällen führen kann und eine Hauptursache für Fehlfunktionen in neuen Energietechnologien darstellt. Niedrige Temperaturen sind ebenso problematisch: Die erhöhte Viskosität des Elektrolyten verlangsamt die Lithiumionenwanderung, erhöht den Innenwiderstand und verringert die Lade- und Entladeeffizienz. Erzwungenes Laden bei Kälte kann dazu führen, dass sich Lithiumionen auf der Oberfläche der negativen Elektrode ablagern und Lithiumdendriten bilden, die den Separator durchdringen und interne Kurzschlüsse auslösen, was erhebliche Sicherheitsrisiken birgt.
Um die durch Temperaturschwankungen bedingten Risiken zu minimieren, ist ein Lithium-Batterie-Schutzsystem (BMS – Battery Management System) unerlässlich. Hochwertige BMS-Produkte sind mit hochpräzisen NTC-Temperatursensoren ausgestattet, die die Batterietemperatur kontinuierlich überwachen. Bei Überschreitung sicherer Grenzwerte löst das System einen Alarm aus; bei plötzlichen Temperaturspitzen aktiviert es sofort Schutzmaßnahmen, um den Stromkreis zu unterbrechen und so weitere Schäden zu verhindern. Moderne BMS mit Niedertemperatur-Heizungsregelung schaffen zudem optimale Betriebsbedingungen für Batterien in kalten Umgebungen und beheben effektiv Probleme wie Reichweitenreduzierung und Ladeschwierigkeiten. So wird eine stabile Leistung in unterschiedlichen Temperaturbereichen gewährleistet.
Als Kernkomponente des Lithiumbatterie-Sicherheitssystems gewährleistet ein leistungsstarkes Batteriemanagementsystem (BMS) nicht nur die Betriebssicherheit, sondern verlängert auch die Lebensdauer der Batterie und bietet damit eine entscheidende Unterstützung für den zuverlässigen Betrieb von Geräten für neue Energieerzeugungsanlagen.
Veröffentlichungsdatum: 23. Oktober 2025
