鉅大LARGE | 點擊量：107次 | 2024年11月09日
鋰離子電池儲存條件和自耗電特性
一、影響鋰離子電池自放電速率的主要因素：
電芯自放電率和電池存儲溫度；
電池組內(nèi)的電池管理電路產(chǎn)生的消耗電流；
當(dāng)電池安裝主機內(nèi)部時，設(shè)備靜態(tài)電流產(chǎn)生的消耗電流；
當(dāng)電池連接充電器時，充電電路靜態(tài)電流產(chǎn)生的消耗電流；
電池的容量大小，包括電池組并聯(lián)電芯的數(shù)量；
二、什么是鋰離子電池的自放電？
由于鋰離子電池內(nèi)部會自發(fā)發(fā)生物理和化學(xué)放電，電芯內(nèi)部會緩慢地產(chǎn)生自放電，從而失去電荷，導(dǎo)致化學(xué)能的損失。一般情況下，鋰離子電池每個月的自放電率為0.5%~3%，對自放電速率影響最大的是電池的儲存溫度，更高的溫度會加劇電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致更多的自放電，因此電池的儲存環(huán)境對電池的壽命有很大影響。
三、電池管理系統(tǒng)BMS的自耗電
智能電池內(nèi)部除了電芯以外，還需要一個電池管理電路（BMS）實時監(jiān)測電池電流、電壓和溫度，為電池提供安全保護(hù)和電量計算，除了電芯的自放電，這些電子元器件也會對電池產(chǎn)品額外的電流消耗。
電池管理系統(tǒng)具有精心的設(shè)計，最大程度降低電流消耗，并具備不同的工作模式，在不同模式下具有不同的電流消耗，鉅大的標(biāo)準(zhǔn)智能電池通常有以下工作模式：
正常模式：＜500uA（電池充放電狀態(tài)或通信狀態(tài)）
睡眠模式：＜200uA（電池?zé)o充放電電流、無通信條件下，超過20S自動進(jìn)入）
關(guān)機模式：＜10uA（電芯電壓低于2.2V或者主機發(fā)送指令主動進(jìn)入）
通過以上數(shù)據(jù)，可以計算出電池管理系統(tǒng)電路在靜置存儲一個月期間理論消耗的電池容量：0.2mA*24h*30D=144mAh。（200uA=0.2mA）
假設(shè)電池儲存在最佳條件下，鋰電池組的BMS自耗電加上電芯自放電量（按1%/月）表現(xiàn)參考：
通過上圖，我們可以得到以下結(jié)論：
電池容量大小對于電池儲存保質(zhì)期有直接關(guān)系，更小容量的電池可以儲存的時間更短，更大容量或更多并聯(lián)的電池組，可以安全儲存時間更長；
電池電量狀態(tài)和電池儲存保質(zhì)期有直接關(guān)系，長時間儲存前，應(yīng)對電池補電至30%以上；
每6個月應(yīng)對電池進(jìn)行檢查，如果容量低于30%，應(yīng)對其進(jìn)行補電至30%以上。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
四、關(guān)機模式
電池管理系統(tǒng)BMS具備關(guān)機模式以最大程度降低電流消耗，當(dāng)電芯電壓下降至2.2V以下，BMS將進(jìn)入關(guān)機模式，并關(guān)閉電池輸出，此時BMS自耗電將降低至約1uA，避免電池嚴(yán)重欠壓導(dǎo)致電池永久失效。該模式需要充電進(jìn)行激活。
如果客戶需要長期儲存或者長時間海上運輸，主機可以主動發(fā)送指令讓電池進(jìn)入關(guān)機模式，這樣可以最大程度降低電池自耗電，延長電池存儲時間。關(guān)機指令：2S內(nèi)連續(xù)兩次發(fā)送0x0010指令至電池地址0X16。
五、運輸安全
2016年開始，IATA/UN/DOT將電池充電狀態(tài)限制在<30%。我們必須遵循這些要求，所以我們所有的電池都以低于30%的電量狀態(tài)發(fā)貨。建議電池到手后及時補電，如果到手后您長期不用，電池電量有可能掉為0，距離出廠時間6個月后仍不充電，電池有永久失效的風(fēng)險。
六、滿充電儲存
考慮電池自耗電，為了最大儲存時間，部分客戶可能會將電池充滿進(jìn)行儲存，但鋰離子電池不應(yīng)該在100%電量下儲存，如果在100%充電狀態(tài)下連續(xù)存儲，鋰離子電池將失去一定容量。這在UPS應(yīng)用和筆記本電腦中很常見。當(dāng)持續(xù)保持在充滿電的條件下時，鋰電池將失去其原始容量的5%-10%。我們建議電池長期儲存電量為50%左右。
七、日歷壽命
即使電池不充放電，因為電芯內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)老化，長期儲存也會有一定的損耗，我們的經(jīng)驗值是5%/年。
如果正常使用，經(jīng)驗值是每循環(huán)100次，電池容量損耗約5%。
八、總結(jié)
影響鋰離子電池實際保質(zhì)期的因素還有很多。對于鋰離子電池的一般維護(hù)方法，我們建議：
?每4個月檢查一次庫存電池；尤其是已經(jīng)安裝在設(shè)備內(nèi)部且長期不用的，電池得不到充電的情況。
?在低SOC條件下，鋰離子電池的儲存時間不得超過6個月。
?儲存溫度對電池有很大影響，將電池儲存在室溫或略低于室溫的溫度（理想情況下為10-20°C）。
?電池需要運輸時，將電量狀態(tài)保持在<30%，以符合監(jiān)管要求。
?我們的產(chǎn)品規(guī)定每6個月進(jìn)行容量檢查，如有需要及時充電。
注：以上是保守的經(jīng)驗法則，旨在提供鋰離子電池組的使用和維護(hù)指南，不代表承諾或保修。
