Test av litiumbatterier på vintern

Hur mycket Polar eller Arctic finns egentligen i litiumbatterier som kan laddas vid temperaturer långt under 0 grader Celsius tack vare en inbyggd värmare? Vi har testat detta för dig, åtminstone med en modell.

Varför gillar litiumjonbatterier inte kyla?

Litiumjonbatterier är faktiskt små divor, det får inte vara för varmt, men inte heller för kallt. Efter värme är kyla den näst största fienden för batterier. Detta beror främst på att de nödvändiga elektrokemiska reaktionerna sker allt långsammare vid temperaturer under fryspunkten och att batteriets inre motstånd ökar allt mer. Det blir allt svårare för litiumjonerna att göra vad de älskar, nämligen att röra sig mellan elektroderna. Detta försämrar framför allt batteriets prestanda; om batteriet till exempel håller i 10 timmar vid 20 grader är det inte ovanligt att det bara håller i 4 timmar eller ännu mindre vid 0 grader. Batteriet skiljer sig inte från dig i kylan, rörelserna är också svårare för dig.

Om du försöker ladda ditt litiumbatteri i minusgrader kommer skador att uppstå inuti batteriet, detta kallas “litiumplätering”.

Vad händer under litiumplätering?

När vi laddar batteriet flyttar våra joner från katoden (batteriets positiva pol) till anoden (batteriets negativa pol). Om vi laddar ur batteriet fungerar det tvärtom och frigör elektricitet. Om du nu försöker ladda batteriet när det är kallt kan det hända att jonerna inte flyttas från katoden till anoden och lagras där som önskat, utan bildar metalliskt litium. Detta litium ackumuleras på anoden, vilket i bästa fall “bara” minskar batteriets prestanda. Men det kan också vara riktigt farligt; metalliskt litium kan orsaka kortslutning, vilket till och med kan leda till brand.

Därför är det viktigt att litiumbatterier endast laddas vid plusgrader. Som regel stänger batteriets BMS av laddningsprocessen vid 0 grader och skyddar på så sätt cellerna från litiumplätering.

Lösningen: en värmematta i batteriet

För att hantera problemet installerar batteritillverkarna i allt större utsträckning värmemattor i batteriaggregaten. Dessa värmemattor används för att vid behov höja battericellernas temperatur till plusgrader, så att det går att ladda batteriet även när utomhustemperaturen ligger långt under fryspunkten. Det är teorin 🫣.

Vi testade det hela i Lappland vid -20 grader.

I testet var Supervolt 150Ah Polar

Supervolt gav oss 150Ah Polar-modellen för ett test. Och vi kan vid det här laget säga att det verkligen var ett absolut uthållighetstest.

Efter en iskall natt i Finland med temperaturer på -20 grader kom sanningens morgon. Kommer batteriet att börja laddas vid dessa temperaturer?

En titt i appen visade en celltemperatur på -12 grader, och efter att ha startat motorn började batteriuppvärmningen direkt. Så långt så bra, tänkte vi. Vi begav oss iväg till nästa etappmål, men det var alldeles för kallt, och trots att motorn var igång kom batteriet inte upp i plus-området ens efter mer än två timmars körning, och det var inte laddat till en procent än. Det var först efter att vi hade parkerat bilen för en paus som batteriet blev tillräckligt varmt för att kunna laddas under den fortsatta resan på grund av motorvärmen. – 20 grader är helt enkelt för mycket för denna installationsplats. Vi kan alltså spekulera i att ett vanligt litiumbatteri skulle ha gjort samma sak. För även här skulle cellerna förmodligen ha blivit tillräckligt varma på grund av motorvärmen när de står stilla.

Det var annorlunda vid mildare temperaturer, men våra observationer har visat att den fungerar riktigt bra ner till – 5 grader med uppvärmning.

En annan situation är när du befinner dig på en campingplats med elektricitet, där batterivärmaren startar omedelbart när temperaturen sjunker under noll och cellerna inte svalnar så mycket.

Detta bör du tänka på om du vill vara fristående på vintern och vara beroende av last.

Här hittar du det första Supervolt-testet: