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Eines der größten Probleme bei Lithium-Ionen-Batterien ist ein Phänomen namens thermisches Durchgehen. Im Grunde passiert Folgendes: Die Batterie beginnt sich unkontrolliert aufzuheizen, sobald sie etwa 79 Grad Celsius (ca. 175 Grad Fahrenheit) überschreitet. Dies wird meist durch physische Beschädigungen, Überladung oder extrem hohe Umgebungstemperaturen verursacht. Sobald dieser Prozess einsetzt, können die Temperaturen innerhalb der Batterie tatsächlich auf über 482 Grad Celsius (mehr als 900 Grad Fahrenheit) ansteigen, wodurch gefährliche Gase freigesetzt werden und benachbarte Zellen ebenfalls Feuer fangen. Die Situation verschärft sich noch weiter bei 48-Volt-Systemen, da diese in einem sehr kleinen Raum eine enorme Energiemenge speichern. Stellen Sie sich vor, 16 Zellen sind eng zusammengestellt – wenn in dieser Konfiguration auch nur eine einzige Zelle versagt, kann dies den gesamten Batteriesatz lahmlegen und ernste Sicherheitsprobleme verursachen.
Drei Hauptfaktoren beschleunigen die Degradation von gelagerten 48-Volt-Lithium-Batterien:
Industrielle Normen wie UL 9540A regeln kommerzielle Energiespeichersysteme, aber wenn es um wohnliche 48-V-Batteriespeicher geht, herrscht immer noch große Verwirrung darüber, welche Richtlinien tatsächlich gelten. Die meisten dieser Protokolle konzentrieren sich auf Fertigungsprozesse statt auf das, was auf Verbraucherebene passiert, was normale Hauseigentümer unnötigen Gefahren aussetzt. Viele Häuser verfügen nicht über eine angemessene Belüftung um die Batterien, manchmal mit einem Abstand von weniger als drei Fuß zwischen den Einheiten. Auch die Methoden zur Brandbekämpfung sind problematisch, da Wasser Lithiumbrände verschlimmern kann. Und dann gibt es noch das Thema Temperaturüberwachung, während Batterien längere Zeit ungenutzt stehen. Laut einer letzten Jahres veröffentlichten Studie treten fast sieben von zehn Problemen mit Batterien in Privathaushalten auf, wenn das System praktisch nichts tut und einfach in einer Ecke des Hauses steht. Dies zeigt deutlich, warum dringend bessere Regularien speziell für häusliche Speicherlösungen benötigt werden.
Damit eine 48-Volt-Lithium-Ionen-Batterie länger hält, sollte sie bei Temperaturen zwischen 35 und 90 Grad Fahrenheit gelagert werden, was etwa 1 bis 32 Grad Celsius entspricht. Wenn die Temperaturen unter 20 Grad F sinken, verändert sich etwas im Inneren dieser Batterien, sodass sie den Stromfluss stärker behindern, weil die darin enthaltene Flüssigkeit gefriert. Dies kann dazu führen, dass sie tatsächlich um etwa 40 % schlechter arbeiten als normal. Ganz anders sieht es aus, wenn sie zu lange an Orten mit Temperaturen über 100 Grad gelassen wird – dann verschleißen die inneren Bestandteile schneller. Und Achtung bei Temperaturen von 120 Grad F. Ab diesem Punkt besteht eine ernste Gefahr von thermischem Durchgehen. Manche Arten von Batteriechemie können solch intensive Hitze einfach nicht länger als etwa 12 Stunden verkraften, ohne dass es im Inneren Probleme gibt.
Halten Sie die relative Luftfeuchtigkeit unter 50 %, um Korrosion an empfindlichen Bauteilen zu reduzieren. Direktes Sonnenlicht kann die Oberflächentemperaturen um 15–25 °F über die Umgebungstemperatur ansteigen lassen und dadurch ungleichmäßige thermische Belastungen auf den Zellen erzeugen. Verwenden Sie undurchsichtige Behälter und platzieren Sie diese nicht in der Nähe von Fenstern oder Dachfenstern; selbst teilweiser Schatten reduziert Temperaturschwankungen um 60 % im Vergleich zu direkter UV-Bestrahlung.
Stellen Sie sicher, dass ringsum die Geräte auf allen Seiten mindestens 15 bis 30 cm Platz vorhanden ist, damit die Wärme natürlich entweichen kann. Wenn der Luftstrom blockiert wird, können sich die Innentemperaturen um bis zu achtzehn Grad Fahrenheit erhöhen. Belüftete Regale funktionieren besser als jene geschlossenen Schränke, die heutzutage überall zu finden sind. Praxisnahe Tests haben gezeigt, dass offene Rahmenkonstrukte dazu in der Lage sind, die Bauteile zwischen acht und vierzehn Grad kühler zu halten als geschlossene Alternativen. Und stellen Sie auch nichts in die Nähe dieser großen Lüftungsdüsen. Die erzwungene Luft, die sich schneller als vier Meter pro Sekunde bewegt, wird im Laufe der Zeit Probleme verursachen, da sie Kondenswasser bildet, wenn Dinge nach schneller Erhitzung zu schnell abkühlen.
Beim Aufbewahren eines 48-Volt-Lithium-Ionen-Akkus zur Lagerung ist es eine bewährte Praxis, ihn zunächst auf einen Ladezustand zwischen 60 und 80 Prozent aufzuladen. Wenn diese Akkus vollständig geladen gelassen werden, entstehen innere Probleme, da sich Druck aufbaut und sie chemisch schneller abbauen. Umgekehrt kann es, wenn man sie vollständig entlädt, tatsächlich zu einer dauerhaften Beschädigung des Akkus kommen und seine gesamte Lebensdauer verringert sich. Laut einer kürzlich veröffentlichten Studie verlieren Akkus, die vollständig geladen aufbewahrt werden, nach nur sechs Monaten ungefähr 20 Prozent mehr Kapazität als solche, die im optimalen Bereich von 60-80 Prozent gelagert werden. Dies macht beim Blick auf die langfristige Leistung und das Preis-Leistungs-Verhältnis einen großen Unterschied.
Auch bei Nichtgebrauch entladen sich Lithium-Ionen-Batterien mit der Zeit von selbst. Laden Sie diese alle 90–120 Tage wieder auf, um eine Ladekapazität von 60–80% zu halten und eine Tiefentladung zu verhindern, die zu BMS-Sperren oder Zellungleichgewichten führen kann. Batterien, die konstant bei etwa 70% SOC gehalten werden, behalten nach 18 Monaten Lagerung bis zu 98% ihrer ursprünglichen Kapazität.
Isolieren Sie die Batterie von angeschlossenen Geräten, um parasitäre Lasten zu vermeiden – selbst geringe Hintergrundverbräuche (2–5 Watt) können im Laufe von Wochen die Ladung entziehen. Dies verhindert ungewollte Abschaltungen und vereinfacht die Wiederinbetriebnahme. Decken Sie die Anschlussklemmen mit isolierten Schutzkappen ab, um vor unbeabsichtigtem Kontakt, Kurzschlüssen und Umweltkorrosion während längerer Trennung zu schützen.
Bevor Sie etwas zur Aufbewahrung wegstellen, untersuchen Sie sorgfältig das Gehäuse, die Anschlüsse und alle Verbindungsstellen. Achten Sie auf Risse, Ausbuchtungen oder Roststellen – diese sind eindeutige Anzeichen für strukturelle Probleme. Branchendaten aus dem letzten Jahr zeigen, dass fast vier von zehn Lagerungsproblemen mit einer bis dahin unbemerkten physischen Beschädigung begannen. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Batterie bei etwa 48 Volt arbeitet (± 2 Volt), und überprüfen Sie nochmals, ob nirgends am Gerät eine Undichtigkeit vorliegt, bevor Sie es einlagern.
Vermeiden Sie das direkte Ablegen von Batterien auf Beton- oder Metallflächen, da dies das Risiko von galvanischer Korrosion um 57 % erhöht. Verwenden Sie stattdessen gelochte Polyethylen-Regale, um die Geräte anzuheben, Luftzirkulation zu ermöglichen, Feuchtigkeitsaufnahme zu minimieren und Wärmebrücken zu vermeiden. Begrenzen Sie das vertikale Stapeln auf zwei Einheiten, um die mechanische Belastung auf die unteren Einheiten zu reduzieren.
Halten Sie einen sicheren Abstand von etwa 3 Metern zwischen diesen 48-Volt-Lithium-Ionen-Batterien und brennbaren Materialien wie Papierprodukten, Holzmöbeln oder lösemittelhaltigen Chemikalien ein. In Privathaushalten, in denen diese Batterien installiert sind, macht die Verwendung von Gehäusen, die die UL-9540A-Prüfung bestanden haben, beim Thema Sicherheit einen großen Unterschied. Diese zertifizierten Gehäuse können Wärmestau besser eindämmen und den Sauerstofffluss begrenzen, sobald es im Inneren heiß wird. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist es, sie von Heizkanälen und Klimaanlagen-Lüftungsschlitzen fernzuhalten. Die ständige Luftbewegung durch diese Systeme kann manchmal schädliche Gase eindämmen und konzentrieren, falls Batteriezellen beschädigt werden. Ein wenig zusätzlicher Platz hier kann langfristig viel zur Vermeidung potenzieller Gefahren beitragen.
Protokollieren Sie wichtige Daten, um die Langzeitverlässlichkeit sicherzustellen:
Automatisierte Überwachungssysteme reduzieren menschliche Fehler um 74 % (Branchenbericht 2023) und geben Echtzeit-Warnungen bei Temperaturspitzen über 100 °F oder ungewöhnlichen Spannungsschwankungen aus.
Führen Sie monatliche Prüfungen nach diesem Protokoll durch:
Führen Sie alle sechs Monate Kapazitätstests durch und ersetzen Sie jede Batterie, deren Kapazität um mehr als 20 % gesunken ist. Schulen Sie das Personal, fehlerhafte Einheiten innerhalb von 60 Sekunden mithilfe von Notabschaltventilen zu isolieren, um das Risiko einer Eskalation während Ausfallereignisse zu verringern.