Werktemperatuur: binnen welke temperaturen werkt een thuisbatterij optimaal?
Een thuisbatterij staat zelden onder ideale omstandigheden. Zomers kan het warm worden in een berging of garage. Winters daalt de temperatuur soms flink. Die temperatuurwisselingen hebben direct invloed op hoe een batterij presteert en hoe lang hij meegaat.
Wat is de werktemperatuur van een thuisbatterij?
De werktemperatuur is het temperatuurbereik waarbinnen een thuisbatterij veilig en optimaal kan functioneren. Buiten dat bereik presteert de batterij minder goed, gaat hij sneller achteruit of schakelt hij zichzelf uit als veiligheidsmaatregel.
Fabrikanten vermelden de werktemperatuur altijd in de specificaties. Bij de meeste moderne plug-in systemen ligt het werkbereik voor ontladen tussen de -20 en +55 graden Celsius. Voor laden is dat bereik vaak iets smaller, doorgaans tussen de 0 en 45 graden Celsius. Buiten die grenzen weigeren de meeste systemen automatisch te laden om schade te voorkomen.
Wat gebeurt er bij te lage temperaturen?
Bij temperaturen onder nul vertraagt de chemische reactie in de batterijcellen. De interne weerstand stijgt, de effectieve capaciteit daalt en het systeem kan minder snel energie leveren of opnemen. Wie een batterij in een onverwarmde garage heeft staan, merkt dit in de winter direct aan de prestaties.
Bij de meeste systemen weigert de batterij automatisch te laden zodra de temperatuur te laag wordt. Dat is een beschermingsmaatregel. Laden bij vriestemperaturen kan lithium-plating veroorzaken, een verschijnsel waarbij lithium zich afzet op de anode in plaats van erin op te slaan. Dat versnelt de degradatie aanzienlijk.
Sommige nieuwere systemen hebben een ingebouwd verwarmingselement dat de cellen op temperatuur houdt bij lage buitentemperaturen. De Anker SOLIX Solarbank Max AC heeft bijvoorbeeld actieve celverwarming die het systeem operationeel houdt tot -20 graden Celsius. Dat maakt buitenplaatsing ook in de winter mogelijk. Meer over de eigenschappen van LFP cellen bij lage temperaturen lees je in het artikel over LFP.
Wat gebeurt er bij te hoge temperaturen?
Bij hoge temperaturen versnelt de chemische reactie in de cellen. Structurele blootstelling aan hitte versnelt de degradatie van de cellen aanzienlijk. Een batterij die zomers wekenlang in de volle zon staat of in een slecht geventileerde ruimte, verliest sneller capaciteit dan een batterij onder ideale omstandigheden.
Bij extreme hitte kan de batterij oververhit raken. Moderne systemen hebben een thermisch managementsysteem dat de temperatuur van de cellen bewaakt en bij overschrijding van de maximale werktemperatuur automatisch uitschakelt. In het ergste geval kan oververhitting leiden tot thermal runaway. Meer over hoe dat werkt lees je in het artikel over thermal runaway.
Waar plaats je een thuisbatterij het beste?
De plaatsing heeft direct invloed op de werktemperatuur en daarmee op de prestaties en levensduur. Een batterij die binnenshuis staat op kamertemperatuur heeft nauwelijks last van temperatuurinvloeden.
Een onverwarmde garage of berging is minder ideaal. In de zomer kan het daar warm worden, in de winter koud. Wie toch voor een garage of berging kiest, doet er goed aan te controleren of de temperatuur in die ruimte binnen het opgegeven werkbereik blijft.
Buiten plaatsen is bij veel plug-in systemen tegenwoordig wel mogelijk, mits de behuizing daarvoor geschikt is. Systemen met een hoge IP-waarde zoals IP66 zijn bestand tegen regen en stof en kunnen ook buiten worden geplaatst. Bij systemen met actieve celverwarming is buitenplaatsing zelfs in de winter geen probleem. Meer over IP-waarden lees je in het artikel over IP-waarde.
Werktemperatuur en thermal loss
Temperatuurafwijkingen van de ideale werktemperatuur leiden altijd tot energieverlies. Dat verlies heet thermal loss en is één van de drie factoren die de bruikbare capaciteit van een batterij beïnvloeden. Meer over hoe thermal loss werkt lees je in het artikel over thermal loss.