了解存储温度和充电状态。
大多数电池的推荐储存温度为 15°C (59°F);大多数化学物质的极限允许温度为 –40°C 至 50°C(–40°C 至 122°F)。
您可以将密封铅酸电池存放长达 2 年。由于所有电池都会随着时间逐渐自放电,因此检查电压和/或比重非常重要,然后在电池电量降至 70% 时充电,这反映了 2.07V/cell 开路或12V 电池组为 12.42V。(充电 70% 时的比重大约为 1.218。)铅酸电池的读数可能不同,最好查看制造商的说明手册。一些电池制造商可能会进一步让铅酸在充电前降至 60%。请参阅 BU-903:如何测量充电状态。)
低电荷会引起硫酸盐化,负极板上的氧化层会抑制电流流动。顶部充电和/或循环可以恢复硫酸盐化早期阶段的一些容量损失。(参见 BU-804b:硫酸盐化及其预防方法。)
长时间存放后,硫酸化可能会阻止小型密封铅酸电池充电,例如 Hawker 的 Cyclone。这些电池通常可以通过施加升高的电压来重新激活。起初,充电电池电压可能上升到 5V,消耗的电流非常小。2小时左右,充电电流将大的硫酸盐结晶转化为活性物质,电池内阻下降,充电电压逐渐恢复正常。在 2.10V 和 2.40V 之间,电池能够接受正常充电。为防止损坏,请将电流限制设置为非常低的水平。如果电源没有电流限制,请勿尝试执行此服务。(参见 BU-405:使用电源充电。)
建议的存储量约为 40% 的充电状态 (SoC)。这最大限度地减少了与老化相关的容量损失,同时保持电池运行并允许一些自放电。镍基电池可以在完全放电的状态下储存,没有明显的副作用。
在镍基电池上很难通过电压测量 SoC。平坦的放电曲线、充放电后的搅动和温度会影响电压。好消息是存储的电荷水平对于这种化学反应并不重要,所以如果电池没电了,只需充电,并将其存放在阴凉干燥的地方。有了一些电荷, 启动 应该比存储在完全放电状态下更快。
镍金属氢化物可以储存 3-5 年。存储期间发生的容量下降可通过启动部分逆转。镍镉储存良好。美国空军能够部署储存了 5 年且在启动后具有良好恢复能力的镍镉电池。据信,如果电压降至 1V/电池以下,则需要启动。一次碱性电池和锂电池可存放长达 10 年,容量损失适中。
在 20C (68F) 时几乎没有低于约 4.0V 的自放电;对于大多数锂离子系统而言,以 3.7V 的电压存储可产生惊人的寿命。找到确切的 40-50% 的 SoC 水平来存储锂离子并不那么重要。在 40% 的电量下,大多数锂离子电池在室温下的 OCV 为 3.82V/cell。为了在充电或放电后获得正确的读数,请在读取读数前让电池静置 90 分钟。如果这不可行,则放电电压过冲 50mV 或充电时升高 50mV。这意味着以 1C 或更低的 C 倍率放电至 3.77V/cell 或充电至 3.87V/cell。橡皮筋效应将使电压稳定在大约 3.82V。图 1 显示了锂离子电池的典型放电电压。
图 1: 放电电压与充电状态的函数关系。 电池SoC反映在OCV中。锂锰氧化物在 40% SoC (25°C) 时读数为 3.82V,在 30% 时读数约为 3.70V(运输要求)。温度和之前的充放电活动会影响读数。在读取读数之前让电池静置 90 分钟。
锂离子电池的电压不能长时间低于 2V/电池。电池内部形成的铜分流器会导致自放电增加或局部短路。(参见 BU-802b:自放电升高。)如果再充电,电池可能会变得不稳定,导致过热或出现其他异常。承受压力的锂离子电池可能会正常工作,但对机械滥用更敏感。不正确处理的责任应由用户而非电池制造商承担。
碱性电池和其他原电池易于存放。为获得最佳结果,请将电池保持在凉爽的室温和大约 50% 的相对湿度下。不要冷冻碱性电池或任何电池,因为这可能会改变分子结构。BU-106a中描述了一些锂基原电池需要特别注意 :原电池的选择。
存储会导致两种形式的损耗:使用前可以通过充电重新充满的自放电,以及永久降低容量的不可恢复损耗。表 2 显示了锂基和镍基电池在不同温度下储存一年后的剩余容量。如果锂离子电池充满电而不是 40% 的 SoC,则其损耗更高。(请参阅 BU-808:如何延长锂基电池 以研究锂离子电池的容量损失。)
温度 |
铅酸 充满电 |
镍基 不惜一切代价 |
锂离子 (钴酸锂) |
||
40% 充电 |
100% 充电 |
||||
0℃ 25℃ 40℃ 60℃ |
97% 90% 62% 38% |
99% 97% 95% 70% |
98% 96% 85% 75% |
94% 80% 65% 60% |
表 2 :电池存放 一年时的估计可恢复容量。 升高的温度会加速永久容量损失。根据电池类型,锂离子电池也对充电水平敏感。
电池经常暴露在不利的温度下,将手机或相机留在汽车仪表盘上或烈日下就是这样的例子。笔记本电脑在使用时会变热,这会增加电池温度。 在插入电源时充满电会缩短电池寿命。升高的温度也会对铅基和镍基电池造成压力。(参见 BU-808:如何延长锂基电池的使用寿命。)
镍金属氢化物可以储存 3-5 年。存储期间发生的容量下降可通过启动部分逆转。镍镉储存良好。美国空军能够部署储存了 5 年且在启动后具有良好恢复能力的镍镉电池。据信,如果电压降至 1V/电池以下,则需要启动。一次碱性电池和锂电池可存放长达 10 年,容量损失适中。
您可以将密封铅酸电池存放长达 2 年。由于所有电池都会随着时间逐渐自放电,因此检查电压和/或比重非常重要,然后在电池电量降至 70% 时充电,这反映了 2.07V/cell 开路或12V 电池组为 12.42V。(充电 70% 时的比重大约为 1.218。)铅酸电池的读数可能不同,最好查看制造商的说明手册。一些电池制造商可能会进一步让铅酸在充电前降至 60%。低电荷会引起硫酸盐化,负极板上的氧化层会抑制电流流动。顶部充电和/或循环可以恢复硫酸盐化早期阶段的一些容量损失。 (看 BU-804b:硫酸盐化及其预防方法。)
长时间存放后,硫酸化可能会阻止小型密封铅酸电池充电,例如 Hawker 的 Cyclone。这些电池通常可以通过施加升高的电压来重新激活。起初,充电电池电压可能上升到 5V,消耗的电流非常小。2小时左右,充电电流将大的硫酸盐结晶转化为活性物质,电池内阻下降,充电电压逐渐恢复正常。在 2.10V 和 2.40V 之间,电池能够接受正常充电。为防止损坏,请将电流限制设置为非常低的水平。如果电源没有电流限制,请勿尝试执行此服务。(参见 BU-405:使用电源充电。)
碱性电池易于存放。为获得最佳结果,请将电池保持在凉爽的室温和大约 50% 的相对湿度下。不要冷冻碱性电池或任何电池,因为这可能会改变分子结构。
锂离子电池不仅在部分充电的情况下寿命更长;如果发生异常,它们在运输中的波动性也较小。国际航空运输协会 (IATA) 和美国联邦航空局 (FAA) 规定,所有可拆卸锂离子电池组都必须在 30% 的充电状态下运输。(有关 BU-704a 的更多信息:空运锂基电池。)SoC 可以通过测量静止电池的开路电压来估算。(另请参见 BU-903:如何测量充电状态。)
将 SoC 与电压相关联可能不准确,因为 20% 至 100% 电荷之间的锂离子电压曲线是平坦的,如图 1 所示。温度也起着一定的作用,电池中使用的活性材料也是如此。航空当局似乎不太关心确切的 30% SoC,但运输锂离子电池的重要性低于 50% SoC。更大的疑虑是将锂离子作为一种良性的镍基化学物质进行错误标记。
要使锂离子电池达到 30% SoC,请在带有电量计的设备中对电池进行放电,并在电量达到 30% 时终止放电。嵌入式 电池管理系统 (BMS) 在提供 SoC 信息方面做得相当不错,但测量结果很少准确。只要电池在目的地充电,完全放电至“Low Batt”是可以接受的。将锂离子电池保持在放电状态几个月可能会使电池组进入睡眠模式。(参见 BU-808a:如何唤醒沉睡的锂离子电池。)
现代充电器具有“AirShip”程序,可根据指令将电池放电或充电至 30% SoC,从而为空运准备锂离子电池组。典型的方法是完全放电,随后使用库仑计数或高级卡尔曼滤波器再充电至 30%。内置于设备中的锂离子电池对 SoC 的要求低于可拆卸电池组。
警告 | 当对 SLA 进行过压充电时,必须应用电流限制来保护电池。始终将电流限制设置为最低实用设置,并在充电期间观察电池电压和温度。 如果出现破裂、电解液泄漏或任何其他接触电解液的原因,请立即用水冲洗。如果发生眼睛接触,用水冲洗 15 分钟并立即就医。
接触电解液、铅和镉时,请戴上认可的手套。接触皮肤时,立即用水冲洗。 |
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