Lithium Batterie Test im Winter

Wieviel Polar oder Arctic steckt eigentlich in Lithium Batterien, die durch eine eingebaute Heizung auch bei weit unter 0 Grad Celsius geladen werden können? Das haben wir, zumindest bei einem Modell, für euch getestet.

Warum mögen Lithium Ionen Akkumulatoren keine Kälte?

Lithium Ionen Akkus sind eigentlich kleine Diven, es darf nicht zu warm sein, aber auch nicht zu kalt. Neben Hitze, ist Kälte der zweitgrößte Feind der Akkus. Das liegt vor allem daran, dass bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt die nötigen elektrochemischen Reaktion immer langsamer ablaufen und sich der Innenwiderstand des Akkus immer weiter erhöht. Es wird für die Lithium Ionen immer schwieriger das zu tun, was sie lieben, nämlich zwischen den Elektroden wandern. Dadurch sinkt vor allem die Akkuleistung, hält eure Batterie bei 20 Grad zum Beispiel 10 Stunden, so ist es nicht ungewöhnlich, dass es bei 0 Grad nur noch 4 Stunden oder noch weniger sind. Dem Akku geht es nicht anders als euch bei Kälte, Bewegungen fallen euch auch schwerer.

Versucht ihr eure Lithium Batterie bei Minusgraden aufzuladen, kommt es innerhalb der Batterie zu Schäden, diese werden als “Lithium Plating” bezeichnet.

Was passiert beim Lithium Plating ?

Beim Laden der Batterie wandern unsere Ionen von Kathode (Pluspol der Batterie) zur Anode (Minuspol der Batterie). Entladen wir unsere Batterie, läuft es genau andersherum ab, dabei wird Strom frei. Versucht ihr die Batterie nun bei Kälte zu laden, kann es vorkommen, dass die Ionen sich nicht, wie gewünscht, von Kathode zur Anode bewegen und dort einlagern, sondern metallisches Lithium bilden. Dieses Lithium lagert sich an der Anode an, dadurch verringert sich im besten der schlechtesten Fälle “nur” die Leistung der Batterie. Es kann aber auch wirklich gefährlich werden, durch das metallische Lithium kann es zu einem Kurzschluss kommen, welcher sogar zu einem Brand führen kann.

Aus diesen Gründen ist es wichtig, dass eine Lithium Batterie nur bei Plusgraden geladen wird. In der Regel schaltet das BMS der Batterie den Ladevorgang bei 0 Grad aus und schützt somit die Zellen vor dem Lithium Plating.

Die Lösung: eine Heizmatte in der Batterie

Um dem Problem Herr zu werden, verbauen Batteriehersteller immer häufiger Heizmatten in den Batteriegehäusen. Mit diesen Heizmatten wird bei Bedarf die Temperatur der Batteriezellen auf Werte im Plusbereich angehoben, damit ein Laden der Batterie auch bei Außentemperaturen weit unter dem Gefrierpunkt möglich ist. So die Theorie 🫣

Wir haben das ganze in Lappland bei – 20 Grad ausprobiert.

Im Test die Supervolt 150Ah Polar

Supervolt hat uns für einen Test das 150Ah Polar Modell zur Verfügung gestellt. Und wir können an dieser Stelle sagen, es war wirklich ein absoluter Härtetest.

Nach einer eisigen Nacht in Finnland, bei Temperaturen von -20 Grad, war der Morgen der Wahrheit gekommen. Wird die Batterie bei diesen Temperaturen anfangen zu laden?

Ein Blick in die App hat eine Zelltemperatur von -12 Grad angezeigt, nach dem Motorstart ist die Heizung der Batterie direkt angesprungen. Soweit so gut, dachten wir. Wir haben uns auf den Weg zu unserem nächsten Etappenziel gemacht, aber die Temperaturen waren einfach zu kalt, trotz laufendem Motor ist die Batterie auch nach über zwei Stunden Fahrt nicht in den Plusbereich gekommen und es wurde noch nicht ein Prozent geladen. Erst nachdem wir das Auto für eine Pause abgestellt hatten, ist durch die Stauwärme des Motors, die Batterie warm genug geworden, um bei der Weiterfahrt geladen zu werden, ohne diesen Stop wäre es wahrscheinlich unmöglich gewesen. – 20 Grad sind schlichtweg zu viel für diesen Einbauort. So könnten wir mutmaßen, dass auch eine normale Lithium Batterie den gleichen Dienst verrichtet hätte. Denn auch hier wären die Zellen durch die Motorwärme im Stand vermutlich warm genug geworden.

Anders hat es sich bei moderateren Temperaturen verhalten, unsere Beobachtungen haben gezeigt, dass es bis – 5 Grad mit der Heizung wirklich gut funktioniert.

Eine andere Situation ist, wenn ihr auf einem Campingplatz mit Stromanschluss steht, dort springt die Batterieheizung sofort bei erreichen von Minusgraden an und die Zellen kühlen gar nicht erst soweit aus.

Ihr solltet das im Hinterkopf behalten, wenn ihr im Winter freistehen wollt und auf die Ladung angewiesen seid.

Hier findet ihr den ersten Supervolt Test:

4 comments

  1. Axel Fuchs sagt:

    Servus Martin,
    super Bericht, die Batterie habe ich mir inzwischen geordert. Ich hab es leider nicht gefunden auf deiner Seite, hast du die nötigen Einstellungen in der SW selber durchgeführt? Anpassung der Kapazität und Abschaltwerte.
    Oder muss ich damit zum Händler?

    BTW: Top Seite, super Informativ, seit ich meinen Calli habe hüpfe ich immer erst hier hin um zu sehen ob ich was finde.

    Grandios 🙂

    • Hallo Axel,

      vielen Dank für dein Lob 🙂 Freut uns sehr, dass dir unsere Seite hilft und gefällt.

      Die Werte kannst du u.a. mit Car Scanner anpassen, allerdings musst du gar nicht viel tun. Es reicht meiner Meinung nach, wenn du im Gateway die Batterietechnologie auf Lithium umstellst. Wir planen dazu in naher Zukunft einen ausführlichen Beitrag.

      Solltest du spezielle Fragen haben, kannst du uns gerne eine Email schreiben.

      Lieben Gruß

  2. Lukas sagt:

    Hallo Martin,
    wir haben uns aufgrund euer Vorstellung auch für eine Supervolt Polar mit 150 Ah entschieden. Dachte eigentlich das klappt bei uns auch so problemlos durch einfaches ersetzen der AGM Batterie.
    Bei unserem Cali 600 besteht aber das Problem der zu hohen Ladespannung von bis zu. 140 A. Bei max. 100 A schaltet das BMS der Batterie aber in den Fehlermodus was die Nutzung ohne weiteres Zubehör unmöglich macht.
    Lösung wäre wohl ein Ladebooster, was aber wegen der Gegebenheiten nicht ganz einfach umzusetzen ist. Ohne größeren Umbau wohl nur unter der Haube möglich.
    Hast du von anderen auch schon von dem Problem gehört oder kannst was dazu sagen?

    Grüße Lukas

    • Hallo Lukas,

      der Ladestrom im Grand California ist immer so hoch. Die Supervolt bzw das BMS regelt den Storm irgendwann in einen Bereich der für die Batterie funktioniert. Das haben wir so lange Zeit gefahren.

      Es bietet sich aber an das Steuergerät anzupassen und so den Ladestrom zu begrenzen.

      Lieben Gruß

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