Warum haben Lithium-Batterien „Angst vor der Kälte“?

Lithium-Batterien zeigen bei kalten Temperaturen einen erheblichen Leistungsabfall. Dies liegt hauptsächlich an den grundlegenden Eigenschaften ihrer chemischen Reaktionen. Zu den Hauptproblemen zählen:

1. Starke Zunahme des Innenwiderstands

Bei niedrigen Temperaturen wird der Elektrolyt zähflüssiger und die Beweglichkeit der Lithium-Ionen verlangsamt sich.
Dadurch erhöht sich der Innenwiderstand der Batterie, was zu folgenden Effekten führt:
Schnellerer Spannungsabfall während der Entladung
Deutliche Verringerung der nutzbaren Kapazität

2. Geringe Ladestromaufnahme

Das Laden einer Lithium-Batterie bei niedrigen Temperaturen – insbesondere unter 0 °C – kann gefährlich sein.
Wenn Lithium-Ionen nicht schnell genug in die Anode eingelagert werden können, scheiden sie sich möglicherweise metallisch auf der Anodenoberfläche ab und bilden Lithium-Dendriten.
Diese Dendriten können den Separator durchstoßen, was zu inneren Kurzschlüssen, Auslaufen oder sogar Bränden führen kann, wodurch die Batterie irreparabel beschädigt wird.

3. Reduzierte Leistungsabgabe

Ein höherer Innenwiderstand verhindert, dass die Batterie hohe Stromstärken abgeben kann.
Geräte, die eine hohe Momentanleistung benötigen – wie beispielsweise Fahrzeugstarter oder Elektrowerkzeuge – können bei kalten Bedingungen „schwach“ wirken oder sich gar nicht starten lassen.

4. Scheinbarer „Kapazitätsverlust“

Möglicherweise fällt Ihnen auf, dass Handys oder andere Geräte im Freien bei kaltem Wetter viel schneller an Leistung verlieren.
Dieser „Kapazitätsrückgang“ ist vorübergehend, da die tiefere Temperatur lediglich die Aktivität der Batterie hemmt – die Kapazität wird dadurch nicht dauerhaft beschädigt.
Sobald die Zelle wieder in einer warmen Umgebung ist, erholt sich ein Teil der verlorenen Kapazität.