Опубліковано 21.06.2016 18:17 Автор: Abramova Olesya
Рекомендована температура зберігання акумуляторів для більшості електрохімічних систем становить 15 ° С, допустимі ж граничні її значення рівні -40 ° С і 50 ° С. В той час як свинцево-кислотні [BU-201] акумулятори повинні зберігатися повністю зарядженими, рівень заряду нікелевих [BU-203] і літієвих [BU-204] повинен складати близько 40 відсотків. Це дозволяє звести до мінімуму втрату ємності з-за процесів деградації і в той же час зберегти функціональність акумулятора, убезпечивши його від певного рівня саморозряду.
У той час як акумуляторні батареї на основі нікелю все-таки можуть зберігатися в повністю розрядженому стані без видимих побічних ефектів, напруга літій-іонного елемента не повинно опускатися нижче 2 В незалежно від тривалості такого стану. Мідь всередині такого елемента може утворювати шунти, що, в свою чергу, призводить до підвищеного саморазряду або навіть до часткового короткого замикання. (Дивіться BU-802b: Що відбувається при підвищеному саморозряд електричної батареї). При наступних перезарядки такі елементи можуть стати вельми нестабільними і демонструвати підвищену тепловиділення або інші аномалії. В цілому, піддався стресового впливу літій-іонний акумулятор зможе нормально функціонувати, але стане більш чутливим до механічних впливів. Отже, виробник несе велику відповідальність за відповідність акумуляторами заявленим характеристикам, недотримання яких внаслідок неправильного зберігання батарей призводить до незручною і небезпечною експлуатації в подальшому.
Приведення ступеня заряду літій-іонного акумулятора до рівня 40-50% є не єдиним важливим моментом при підготовці до зберігання. При 40% заряду більшість літій-іонних елементів мають напругу холостого ходу 3,82 В, виміряний при кімнатній температурі. Для того щоб отримати правильне значення напруги після зарядки або розрядки, необхідно забезпечити акумулятора 90-хвилинний період спокою перед виміром. Якщо ж з якихось причин Ви не володієте таким запасом часу, то можна скористатися відомим співвідношенням, яке свідчить, що при зарядці або розрядки струмом 1С (С - ємність даного акумулятора) моментально реєстроване напруга має відмінність з реальним близько 50 мВ; після зарядки напруга збільшено на 50 мВ, а після розрядки - зменшено на те ж значення. Тобто при фіксованому необхідному значенні напруги в 3,82 В, необхідне нам напругу після розряду становитиме близько 3,77 В, а після зарядки - 3,87 В. На малюнку 1 показана залежність рівня заряду і напруги стандартного літій-іонного елемента.
Малюнок 1: Розрядне напруга в залежності від рівня заряду. Рівень заряду акумулятора має прямий зв'язок з напругою холостого струму. Показання напруги літій-марганець-оксидного елемента при 40% заряду складають 3,82 В (25 ° С), а при 30% (рівень, допустимий для зберігання і транспортування акумулятора) - вже 3,70 В. На напруга впливає температура навколишнього середовища і активність зарядних і розрядних процесів, що передували вимірам. Акумулятора необхідно надати спокій протягом 90 хвилин після роботи з ним для стабілізації напруги холостого ходу.
Виміряти рівень заряду особливо важко у акумуляторів на основі нікелю. Плоска крива розряду, збудження після зарядки або розрядки і температура - все це має безпосередній вплив на напругу. Рівень заряду для зберігання, в кінцевому підсумку, не має вирішального значення для цієї електрохімічної системи, досить просто застосувати деяку зарядку, якщо акумулятор повністю розряджений перед зберіганням, і зберігати його в сухому і прохолодному місці. Трохи зарядити нікелевий акумулятор перед зберіганням потрібно для того, щоб "тренування" такого акумулятора після зберігання зайняла менше часу.
При зберіганні виникають два види втрат: саморазряд, який може бути заповнений зарядкою перед використанням, і невідновні втрати, які назавжди зменшують ємність акумулятора. У таблиці 2 показана збереглася реальна ємність різних електрохімічних систем акумуляторів після одного року зберігання при різних температурах. Можна помітити, що Li-ion має більш високі втрати при зберіганні в повністю зарядженому стані в порівнянні зі зберіганням при рівні заряду 40%. (Дивіться BU-808: Як збільшити термін служби літій-іонного акумулятора).
Температура зберігання
Свинцево-кислотний (повністю заряджений)
На основі нікелю (при будь-якому рівні заряду)
Li-ion (літій-кобальтові)
40% заряду
100% заряду
0 ° C
97%
99%
98%
94%
25 ° C
90%
97%
96%
80%
40 ° C
62%
95%
85%
65%
60 ° C
38% (після 6 місяців)
70%
75%
60% (після 3 місяців)
Таблиця 2: Оціночна характеристика показника реальної ємності після 1 року зберігання. Підвищена температура прискорює процес втрати ємності. Залежно від типу акумулятора, ємність літій-іонних елементів залежить від рівня заряду зберігання.
Акумуляторні батареї часто піддаються впливу несприятливих температур, наприклад, так буває, якщо залишити мобільний телефон на приладовій панелі автомобіля або просто під сонцем. Ноутбуки нагріваються під час роботи, відповідно, нагрівається і їх акумулятор. Якщо ж ще такий акумулятор повністю заряджений і в той же час підключений до електромережі, то його деградація значно прискорюється. Свинцеві і нікелеві акумулятори також не люблять високих температур. (Дивіться BU-808: Як збільшити термін служби літій-іонного акумулятора).
Нікель-метал-гидридні акумуляторні батареї можуть зберігатися протягом 3-5 років. Втрати ємності, які виникають під час зберігання, можна повернути за допомогою "тренувального" заряду. Акумулятори нікель-кадмиевой електрохімічної системи є одними з найкращих в плані зберігання. ВВС США використовують акумулятори саме цієї системи; вони можуть зберігатися до 5 років і практично повністю відновлювати свою ємність після "тренувальної" зарядки. Вважається, що таку зарядку слід проводити, якщо напруга падає нижче 1 В на елемент. Первинні лужні і літієві батареї можуть зберігатися аж до 10 років з помірним зниженням ємності.
Герметичний свинцево-кислотний акумулятор можна зберігати до 2 років. Оскільки всі акумулятори схильні до саморазряду протягом зберігання, то важливо контролювати напругу і / або питому щільність акумулятора, і в разі падіння рівня заряду до 70%, застосовувати підзарядку. Про таке рівні заряду буде свідчити напруга холостого ходу елемента (банки) в 2,07 В або напруга всього 12-вольта в 12,42 В. Питома щільність при 70% рівні заряду становитиме приблизно 1,218. Деякі свинцево-кислотні акумулятори можуть мати трохи різні характеристики, тому найкраще використовувати документацію заводу-виготовлювача. Низький рівень заряду індукує сульфатацію, шар окислення на негативній пластині, що пригнічує струм. Заряд малим струмом і / або циклічний режим експлуатації допоможе відновити частину втрати ємності на ранніх стадіях сульфатации. (Дивіться BU-804b: Що таке сульфатация і як їй запобігти).
Сульфатація може перешкоджати зарядці невеликих герметичних свинцево-кислотних елементів, таких як Hawker Cyclone, після тривалого зберігання. Такі акумулятори можна активувати шляхом застосування високого зарядного напруги. Спочатку напруга елемента під зарядкою може доходити до 5 В при дуже малому струмі. Після, протягом близько двох годин, зарядний струм перетворює великі кристали сульфату в активну речовину, в процесі опір елемента падає і зарядна напруга поступово стабілізується. В діапазоні між 2,10 і 2,40 В елемент вже здатний прийняти нормальний заряд. Щоб уникнути пошкоджень слід встановити обмеження струму на дуже низькому рівні, а якщо блок живлення не має даної функції, не варто робити їм десульфатаціі. (Дивіться BU-405: Зарядка джерелом харчування ).
Лужні батареї дуже легко зберігати. Самі підходящі для цього умови - кімнатна температура і вологість повітря близько 50%. Лужні елементи не можна заморожувати, втім як і будь-які інші електричні батареї, так як це призведе до зміни молекулярної структури.
Первинні батареї зберігаються досить добре. Лужні і первинні літієві батареї можуть зберігатися протягом 10 років з помірною втратою ємності.
При необхідності зберігання, витягніть батарею з обладнання і помістіть в сухе і прохолодне місце.
Уникайте замерзання. Акумулятор легше замерзне, якщо він в розрядженому стані.
Зарядіть свинцево-кислотний акумулятор перед зберіганням і регулярно перевіряйте його напруга або питому щільність; якщо напруга опустилося нижче 2,07 В на елемент, а щільність - нижче 1,225, то слід підзарядити акумулятор (значення вказані для більшості акумуляторів).
Акумулятори на основі нікелю можуть зберігатися протягом 3-5 років навіть при нульовій напрузі; перед використанням потрібно провести "тренувальну" зарядку для відновлення ємності.
Літій-іонні акумулятори повинні зберігатися при рівні заряду близько 40%. Це запобігає падінню напруги нижче 2,50 В на елемент, що, в свою чергу, переводить елемент акумулятора в сплячий режим.
Слід припинити експлуатацію літій-іонного елемента з постійним зниженням напруги до 2,00 В, це свідчить про його необоротної деградації. (Дивіться BU-802b: Що відбувається при підвищеному саморозряд).
Обережно! Слід пам'ятати про необхідність обмеження зарядних струмів при роботі з літієвими батареями. Завжди встановлюйте межа струму до найнижчого практичного рівня і стежте за напругою і температурою акумулятора. У разі розриву, витоку електроліту або при будь-якому іншому випадку впливу електроліту, негайно промийте місце ураження водою. Якщо рідина потрапила в очі, промивайте їх протягом 15 хвилин і негайно зверніться до лікаря.
Використовуйте захисні рукавички для роботи з електролітом, свинцем і кадмієм.
Останнє оновлення 2016-05-13
