鉅大LARGE | 點擊量：291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；
電池組內的電池管理電路產生的消耗電流；
當電池安裝主機內部時，設備靜態電流產生的消耗電流；
當電池連接充電器時，充電電路靜態電流產生的消耗電流；
電池的容量大小，包括電池組并聯電芯的數量；
二、什么是鋰離子電池的自放電？
由于鋰離子電池內部會自發發生物理和化學放電，電芯內部會緩慢地產生自放電，從而失去電荷，導致化學能的損失。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部化學反應導致更多的自放電，因此電池的儲存環境對電池的壽命有很大影響。
三、電池管理系統BMS的自耗電
智能電池內部除了電芯以外，還需要一個電池管理電路（BMS）實時監測電池電流、電壓和溫度，為電池提供安全保護和電量計算，除了電芯的自放電，這些電子元器件也會對電池產品額外的電流消耗。
電池管理系統具有精心的設計，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，鉅大的標準智能電池通常有以下工作模式：
正常模式：＜500uA（電池充放電狀態或通信狀態）
睡眠模式：＜200uA（電池無充放電電流、無通信條件下，超過20S自動進入）
關機模式：＜10uA（電芯電壓低于2.2V或者主機發送指令主動進入）
通過以上數據，可以計算出電池管理系統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）表現參考：
通過上圖，我們可以得到以下結論：
電池容量大小對于電池儲存保質期有直接關系，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的電池組，可以安全儲存時間更長；
電池電量狀態和電池儲存保質期有直接關系，長時間儲存前，應對電池補電至30%以上；
每6個月應對電池進行檢查，如果容量低于30%，應對其進行補電至30%以上。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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、關機模式
電池管理系統BMS具備關機模式以最大程度降低電流消耗，當電芯電壓下降至2.2V以下，BMS將進入關機模式，并關閉電池輸出，此時BMS自耗電將降低至約1uA，避免電池嚴重欠壓導致電池永久失效。該模式需要充電進行激活。
如果客戶需要長期儲存或者長時間海上運輸，主機可以主動發送指令讓電池進入關機模式，這樣可以最大程度降低電池自耗電，延長電池存儲時間。關機指令：2S內連續兩次發送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%的電量狀態發貨。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行儲存，但鋰離子電池不應該在100%電量下儲存，如果在100%充電狀態下連續存儲，鋰離子電池將失去一定容量。這在UPS應用和筆記本電腦中很常見。當持續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，因為電芯內部化學物質老化，長期儲存也會有一定的損耗，我們的經驗值是5%/年。
如果正常使用，經驗值是每循環100次，電池容量損耗約5%。
八、總結
影響鋰離子電池實際保質期的因素還有很多。對于鋰離子電池的一般維護方法，我們建議：
?每4個月檢查一次庫存電池；尤其是已經安裝在設備內部且長期不用的，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，將電量狀態保持在<30%，以符合監管要求。
?我們的產品規定每6個月進行容量檢查，如有需要及時充電。
注：以上是保守的經驗法則，旨在提供鋰離子電池組的使用和維護指南，不代表承諾或保修。
上一篇：哪些鋰電池需要做3C認證？
下一篇：低溫動力鋰電池技術研發進展
