Хранение литиево-ионных батарей электротранспорта зимой

Влияние холода на Lithium-ion электронакопители разных производителей и моделей (результаты одного теста)

Я предлагаю вам интересный эксперимент, который показывает, что литий-ионные источники питания весьма разнятся по последствиям воздействия на них низких температур. Даже если батареи имеют схожие характеристики, при морозе их работоспособность будет отличаться в значительной степени.

Для тестирования были выбраны семь Li-ion накопителей энергии формата :

• Samsung 30Q (Яндекс.Маркет или AliexPress);
• Samsung 25R (Яндекс.Маркет или AliexPress);
• LG HE2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
• LG HE;
• LG HG2 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
• Sony VTC5 (Яндекс.Маркет или AliexPress);
• Sanyo NSX (AliexPress).

Приведённые выше модели АКБ являются наиболее распространёнными и доступными. Они могут выдерживать постоянный ток разряда до 20 A. Эти батареи можно обнаружить на электрифицированных средствах передвижения, в аккумуляторном инструменте, портативных источниках энергии, а также электронных сигаретах.

Тесты осуществлялись при температуре -24 градуса. Ток разряда — 10 A. В процессе тестирования элементы не извлекались из морозилки.

Результаты замеров

Все источники энергии проявили активность, однако с очень разными результатами.

Ниже приведён график разряда накопителей при комнатной температуре и при температуре -24 градуса:

При увеличении графика можно наблюдать, что накопители отличаются по своему поведению в значительной степени. У Samsung 30Q напряжение опустилось до критических показателей, а кривая LG HG2 пребывает в штатном диапазоне напряжений.

Разряд литий-ионных батарей при температуре -24 градуса:

Что мы можем наблюдать на данном графике? Ничего хорошего для Samsung 30Q. Напряжение батарейки просело до минимально дозволенного, а из этого следует, что девайс на котором установлены элементы Samsung 30Q, в сильный мороз с большой вероятностью не запустится.

Разряд Samsung 30Q при температуре -24 градуса:

Как изменяется напряжение источников энергии на морозе

Батарейки целые сутки находились в морозилке при температуре -24 градуса. При замерах, изделия из места заморозки не извлекались.

Номинальное напряжение накопителей — 3,6 V, предел рабочих напряжений — 2,5-4,2 V. Как правило, электроника адекватно функционирует в пределе напряжений 2,7-4,2 V. Осветительные приборы и другие не слишком требовательные девайсы могут выполнять свои прямые обязанности и в более широком диапазоне — 2,5-4,35 V.

Результаты замеров:

• Samsung 30Q — 2,68 V;
• Samsung 25R — 2,78 V;
• Sony VTC5 — 2,6 V;
• LG HE2 — 2,89 V;
• LG HE4 — 2,82 V;
• LG HG2 — 3,16 V;
• Sanyo NSX — 2,67 V.

Как видим, напряжение на всех АКБ превышает напряжение разряда. У LG HG2 оно приближено к номинальному. У Samsung 25R, LG HE2 и LG HE4 — скромнее номинального, но в то же время, его хватает для запуска большинства гаджетов. А вот и неудачники: Samsung 30Q, Sony, а также Sanyo — у них напряжение приближено к нижней черте диапазона. Весьма вероятно, что гаджет обслуживаемый данными элементами не заработает, а индикатор уровня заряда продемонстрирует полный разряд батареи.

Влияние мороза на время функционирования АКБ

График демонстрирует, что продолжительность функционирования батарейки LG HG2 при минусе и при домашней температуре — идентичная:

Делаем выводы по эксперименту

1. Литий-ионные источники энергии весьма разнятся между собой. Вроде бы и характеристики у них одинаковые, а вот на морозе они показывают себя по-разному.

2. Снижение эффективности функционирования при минусовых температурах — это не «заслуга» самой литий-ионной технологии. Здесь имеет место специфика отдельно взятой модели электронакопителя.

3. Для минусовой температуры вполне удачным вариантом будут электробатареи LG HG2.

4. На переохлаждённых источниках питания напряжение растёт первые 50-100 секунд. Почему так происходит? Тут всё просто: разряжаясь АКБ производят тепло и таким образом создают себе обогрев. Кроме того, батареи могут получать дополнительное тепло от электронных схем, находящихся в едином корпусе с ними.

5. Не нужно сразу выжимать из промёрзшего электронакопителя полную мощность. Выгоднее будет дать ему повысить температуру на средней мощности.

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

• (NiCd) никель-кадмиевые;
• (NiMH) никель-металл-гидридные;
• (Li-Ion) литий-ионные.

Никель-кадмиевые АКБ

Этот тип аккумуляторов является самым распространенным, хотя им уже более 100 лет. NiCd батареи обладают хорошей емкостью и невысокой стоимостью.

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.

1. Долговечность. При правильной эксплуатации АКБ может прослужить 8-10 лет.
2. Возможность работы при низких температурах. Заряд батареи практически не снижается, что позволяет использовать инструмент в зимнее время на открытом воздухе.
3. Высокая степень надежности и неприхотливость к условиям работы.
4. Батарея выдерживает тысячу циклов зарядки-разрядки.
5. Аккумулятор может храниться в течение длительного времени в разряженном состоянии.

Поскольку NiCd батареи не “боятся” полного разряда, работать инструментом можно до полной его остановки, то есть до глубокого разряда АКБ. Только после этого можно поставить ее на заряд, не опасаясь, что емкость аккумулятора снизится.

Однако никель-кадмиевые аккумуляторы не лишены недостатков. Токсичность внутреннего наполнения батарейки вызывает проблемы при утилизации.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться. Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора. На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

NiMH аккумуляторы были разработаны, чтобы убрать недостатки никель-кадмиевых АКБ.           Положительные характеристики никель-мелалл-гидридных батарей следующие:

• имеют меньшие габариты и массу;
• обладают низкой токсичностью;
• “эффект памяти” слабо выражен;
• имеют высокие емкостные характеристики;
• устойчивы к повреждениям механического характера;
• увеличилось количество циклов зарядки-разрядки (до 1500).

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

• их запрещено использовать при отрицательных температурах окружающей среды;
• АКБ имеет свойство быстро разряжаться;
• меньший срок службы аккумулятора, если сравнивать с никель-кадмиевыми АКБ;
• высокая стоимость;
• требуется много времени для зарядки;
• АКБ не “переносит” глубокую разрядку.

Таким образом, хотя NiMH батареи и создавались, чтобы составить конкуренцию никель-кадмиевым АКБ, они значительно уступают по эксплуатационным характеристикам последним.

Литий-ионные батареи

Li-Ion аккумуляторы заметно выигрывают большинство позиций у других типов АКБ. К плюсам литий-ионных АКБ можно отнести следующее:

• практически полное отсутствие “эффекта памяти”;
• подзаряжать литий-ионный аккумулятор можно на любой стадии разрядки, без опасения потери емкости;
• нет потери мощности при низком заряде АКБ;
• эффективный срок эксплуатации равен 5-8 годам;
• низкий саморазряд;
• требуется мало времени на зарядку;
• отсутствуют токсичные элементы;
• большая мощность при небольших габаритах.

Минусы литий-ионных АКБ:

• чувствительность к ударам (могут взрываться при сильных ударах);
• батарея не переносит полного разряда и перезаряда — от этого АКБ выходит из строя;
• при низких температурах быстро разряжается;
• высокая цена;
• срок службы ниже, чем у никель-кадмиевых АКБ.

Однозначно сказать, какой аккумулятор лучше, затруднительно. Главным образом, вы должны определиться, для каких целей вы собираетесь приобретать шуруповерт. Если для домашнего использования, которое подразумевает нечастое включение с длительными перерывами в работе, то нужно выбирать инструмент с никель-кадмиевой АКБ.

Литий-ионные аккумуляторы – это выбор профессионалов. Они рассчитаны на постоянную, длительную и непрерывную работу

Также для профессионального инструмента важно время перезарядки АКБ. Но стоит запомнить одно правило: литиевый аккумулятор нельзя доводить до полного разряда

В чём разница между типами литий-ионных батарей?

Все литий-ионные аккумуляторы сегодня используют в качестве электролита неметаллический раствор, содержащий литий-ионы. Этот слой является проводником электронов, в котором протекает ток между двумя электродами, катодом (+) и анодом (-). Катод представляет собой оксид металла, а анод выполнен из пористого углеродного материала. Меняя тип используемых материалов, можно менять характеристики самих аккумуляторов.

Некоторые батареи, например, сконструированы таким образом, чтобы максимизировать энергетическую емкость и обеспечить длительное время работы, измеряемое в часах. Их часто называют “энергетическими ячейками”.

С другой стороны, «силовые элементы» настраиваются таким образом, чтобы обеспечить очень высокую плотность мощности (то есть удельную мощность), но с меньшей энергетической емкостью, когда вся ее мощность может быть подана на нагрузку за короткий промежуток времени. Поскольку системы ИБП, как правило, сконфигурированы так, чтобы расходовать свои батареи в течение короткого промежутка времени (минут), здесь используются силовые элементы. Таким образом, батареи проектируются для их предполагаемого применения. А новые химические технологии разрабатываются и тестируются, чтобы еще больше расширить границы современной технологии литий-ионных аккумуляторов. Распространенный способ дифференциации типов литий-ионных аккумуляторов основан на их основном активном химическом материале, который придает аккумулятору его уникальные, присущие ему свойства по сравнению с другими литий-ионными аккумуляторами. По данным Battery University3, шесть из наиболее распространенных типов:

• Литий-кобальтовые (LiCoO2)
• Литий-марганцевые (LiMn2O4 or “LMO”)
• Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные (LiNiMnCoO2 or “NMC”)
• Литий-железо-фосфатные (LiFePO4)
• Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидный (LiNiCoAIO2)
• Литий-титанатные (Li4Ti5O12)

В таблице 2 показано, как различные типы химии отличаются друг от друга с точки зрения их ключевых атрибутов.

Тип химии	Ориентация на АКБ большой ёмкости	Ориентация на АКБ большого тока	Безопасность	Эффективность	Жизненный цикл	Стоимость
LiCoO2 (LCO)	Наивысшая	Средняя	Средняя	Высокая	Средний	Средняя
LiMn2O4 (LMO)	Высокая	Высокая	Высокая	Средняя	Средний	Средняя
LiNiMnCoO2 (NMC)	Наивысшая	Высокая	Высокая	Высокая	Длинный	Средняя
LiFePO4 (LFP)	Средняя	Наивысшая	Наивысшая	Высокая	Очень длинный	Средняя
LiNiCoAIO2 (NCA)	Наивысшая	Высокая	Средняя	Высокая	Длинный	Высокая
Li4Ti5O12 (LTO)	Средняя	Высокая	Наивысшая	Наивысшая	Очень длинный	Наивысшая

Есть и другие аспекты, помимо химии, которые отличают одну батарею от другой. Отдельные элементы батареи могут быть упакованы по-разному, и это оказывает влияние на производительность батареи. Существуют призматические мешки и банки, а также цилиндрические банки. От формы элементов, а также от типа и качество материалов, используемых в их конструкции, зависит вес батареи, плотность энергии, способности проводить тепло, долговечности (безопасности) и цены.

Тип литий-ионных аккумуляторов:

а) – цилиндрический, b) – призматический, c) – мешок

Но даже две батареи одного типа с одним типом химии могут иметь разные характеристики. Производители ИБП должны выбрать конструкцию ячейки и уровень качества материала, соответствующий предполагаемому применению.

Долговременное хранение литий-ионных аккумуляторов

Электроинструмент на литий-ионных аккумуляторах уже относительно давно и плотно вошел в нашу жизнь. Постепенно и электротранспорт становится обычным средством передвижения. По городам удобно перемещаться на электросамокате и моноколесе, за городом на электровелосипеде и электроскутере.

А поскольку значительный процент цены всех этих чудесных и полезных транспортных средств составляют литий-ионные аккумуляторы, нужно заботиться о том, что бы они прослужили как можно дольше.

Литий-ионные аккумуляторы начинают деградировать сразу же после того, как сделаны. Долговременное хранение без ухудшения характеристик литий-ионных аккумуляторов невозможно. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные быстрее деградируют при полном заряде. Хранить их нужно при 40-50% заряда. Хранение литий-ионных элементов со 100% зарядом продолжительное время ускоряет процесс их деградации. Также немаловажным моментом является то, что наполовину разряженные батареи не взрываются.

Хранить аккумуляторные батареи (АКБ) желательно при температурах +5…+8 градусов. Относительная влажность не особо важна, рекомендуется около 50%. Если возможна конденсация влаги, аккумуляторы рекомендуется хранить в герметичном пластиковом пакете.

Саморазряд аккумуляторов – процесс довольно медленный. При доллгом хранении аккумуляторов полного саморазряда следует избегать. Часто после полного саморазряда аккумуляторная батарея теряет свои свойства и ее приходится выбросить. Каждые 6 месяцев или около того вы должны проверять свои аккумуляторы и заряжать их до 40-50%. При заряде до этого уровня проще всего использовать таймер. Если у вас есть батарея 10 Ач, и ее нужно зарядить примерно на 20% при помощи зарядного устройства на 2 ампера, это означает, что вы должны заряжать ее в течение часа (зарядное устройство 2 Ач / 2 ампера = 1 час).

Примерные потери емкости в зависимости от уровня заряда и температурного режима при хранении АКБ приведены ниже:

0 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 2% / год 25 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 4% / год 40 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 15% / год 60 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 25% / год

0 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 6% / год 25 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 25% / год 40 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 35% / год 60 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 40% / год

Выше описаны “усредненные” рекомендации. Производители литий-ионных аккумуляторов дают более точную информацию о хранении. Так LG Electronics о хранении аккумуляторов 18650 2500 mAh пишет следующее:

Если вам нужно разрядить батарею на электровелосипеде, это лучше это делать под нагрузкой. Поставить велосипед на подставку и крутить колесо в холостую рискованно, поскольку это приведет к перегреву электромотора (они не рассчитаны на работу без нагрузки). Лучше просто покататься.

Наиболее безопасно заряжать объемные батареи для электротранспорта в дровяной печи, камине или в модифицированной коробке для боеприпасов (стоит долларов). Но можно и в гараже, если у вас нет загородного дома. Дым от литиевого огня невероятно токсичен, и он может повредить все в вашем доме. Я заряжаю батарею для электровелосипеда в стальном ящике с отверстиями (отверстия нужно просверлить, что бы в случае воспламенения ящик не разорвало).

С каждым годом литий-ионные аккумуляторы становятся все безопаснее, но лучше не подставляться под игры с теорией вероятностей.

Хотя некоторые люди хранят свои литий-ионные батареи в холодильнике, этого делать не рекомендуется, потому что влажность внутри холодильника довольно высока, что может вызвать проблемы с коррозией на соединениях и BMS. Лучшее место для их хранения – прохладное, сухое и недоступное для грызущих животных. Крыса может запросто прогрызть оболочку и закончится это точно также, как при повреждении батареи от удара. Для собаки аккумуляторная батарея – тоже не лучшая игрушка.

Никогда не храните литий-ионные аккумуляторы в вашем автомобиле, где в летние солнечные дни температура может сильно повышаться.

Больше ничего на тему “долговременное хранение литий-ионных аккумуляторов” обычному потребителю знать не нужно. Дополнительно можно почитать статьи: Как продлить срок службы литий-ионных батарей? Купить аккумуляторную батарею для электровелосипеда Емкость батареи и максимальный пробег электровелосипеда

Желающим потреблять информацию в аудио и видео форматах следует посмотреть ролик:

Дмитрий Константинов

Проблемы рынка

В 2021 году цена кобальта выросла на 40% из-за роста спроса со стороны производителей электромобилей. Основные месторождения кобальта находятся в Демократической Республике Конго. Однако в стране постоянно возникают перебои в цепочках поставок, а также зафиксированы случаи использования детского труда, что оттолкнуло многие компании.

По данным Fastmarkets, цены на самый дорогой в мире металл для производства аккумуляторов в марте 2021 года выросли до $42 за 1 кг. Аналитики предрекают, что к концу 2021 года они достигнут $57, а в 2024 году составят уже $80.

Международное энергетическое агентство отмечает, что в 2020 году продажи электромобилей подскочили на 40%, а в первом квартале 2021 года они выросли вдвое по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.

Эндрю Миллер, директор по продуктам Benchmark Mineral Intelligence, говорит, что рынок пока наблюдает рост цен на кобальт, но к концу 2021 года может столкнуться с реальным дефицитом предложения.

Существует еще одна проблема, связанная с пандемией коронавируса и ее последствиями. В связи с сохраняющимся дефицитом чипов на глобальном рынке их также недополучают производители электромобилей.

Крупнейшие мировые автопроизводители признали дефицит микрочипов в начале 2021 года. Nissan, Honda и Ford были вынуждены сократить объемы выпускаемых автомобилей и закрыть некоторые свои заводы. Hyundai Motor был вынужден приостановить сборку автомобилей в Южной Корее. Позднее, в апреле, Ford и General Motors начали выпускать электромобили в некомплектном состоянии. Производители пообещали, что добавят нужную электронику в свои авто, когда появится такая возможность.

Индустрия 4.0

Как крупнейшие автоконцерны переходят на выпуск электромобилей

Гендиректор Tesla Илон Маск связал рост цен в цепочках поставок с удорожанием стоимости электромобилей Model 3 и Model Y. Однако, по его мнению, дефицит микрочипов продлится недолго.

Что надо сделать, чтобы Li-ion аккумулятор прослужил дольше двух месяцев

Другими словами: чего бояться литий-ионные аккумуляторы. В бытовом применении в электроинструментах им страшно только одно – длительное хранение при глубоком разряде. Когда заряда остается менее 10%, аккумулятор начинает быстро деградировать. Если вы разрядили аккумулятор полностью и забыли его поставить на зарядку, а вспомнили о нем через пару месяцев – не обессудьте. Скорее всего придется купить новый.

Ситуация усугубляется тем, что многие производители электроинструмента из соображений экономии не делают двух вещей. Первая – в самом дешевом инструменте может отсутствовать система защиты аккумулятора от глубокого разряда. Вторая – если эта система присутствует, она частенько допускает более глубокий разряд, чем регламентирует производитель аккумуляторных элементов. Делается это чтобы выжать все до капли и с таким расчетом, что пользователь не будет долго тянуть с установкой аккумулятора на зарядку. Другими словами, если вы закончили работу и считаете, что аккумулятор разряжен более чем на две трети – ставьте его на зарядку.

Вот и все премудрости для тех, кто не хочет вникать в детали. Если вы относитесь к таким, то дальше можно не читать.

Но если интересны подробности или если вы используете инструмент регулярно, то тут еще есть что рассказать.

Допустимо ли заряжать Lithium-ion батареи при минусовой температуре?

Заряжать литиевые источники энергии на морозе категорически не рекомендуется. После того как накопитель поработал на минусовой температуре, его необходимо нагреть в помещении. Но, прогревать аппаратуру нужно естественным образом, постепенно. Не располагайте её вблизи источников тепла.

При какой температуре заряжать лучше всего? Оптимальным считается диапазон +10…+25 градусов. Если накопитель зарядить на морозе и занести в тёплое помещение, он окажется заряженным сверх нормы. Перезаряд в свою очередь, как и крайний разряд, пагубно сказывается на эффективности функционирования батареек и продолжительности их жизни.

Что нужно знать о зарядке литий-ионных аккумуляторов

Это сложный процесс. Для каждого типа аккумуляторов существует своя стратегия, но в общих чертах она именуется CC-CV и состоит из двух основных стадий – зарядки постоянным током и растущим напряжением, затем дозарядки с постоянным напряжением. Также могут быть и дополнительные стадии, например, весь процесс может выглядеть так:

1. сначала батарея проверяется электроникой, чтобы узнать ее текущее состояние и степень заряда, а также пригодность к быстрому циклу зарядки. В первые минуты подается небольшое напряжение и невысокий ток. Если напряжение на батарее не растет (т.е. она хорошо принимает заряд), значит все в порядке, можно заряжать в быстром режиме;

2. затем идет основная фаза заряда, которая длится около часа, где постепенно повышается напряжение при неизменно высоком токе;

3. потом начинается завершающая фаза (дозарядка), где напряжение держится на максимально допустимом уровне (обычно 4,2 В), а ток постепенно снижается. Она может длится около двух часов.

Крайне важно для литий-ионных аккумуляторов – не допустить перезаряда. Он также негативно сказывается на ресурсе батареи, как и ее хранение в разряженном состоянии

Кроме того аккумулятор может банально перегреться и взорваться. Поэтому контроллер строго следит за этим процессом и прекращает заряд в соответствующий момент.

Но недобросовестные производители могут немного схитрить. Если незначительно повысить напряжение заряда (на 0,1 В, до 4,3 В), это чуть-чуть ускорит процесс, а главное – увеличит на 10% количество запасенной аккумулятором энергии. Последствия такого подхода отражает вот этот график:

Обратите внимание, что шкала ординат нелинейная, а сам график отражает лишь количество циклов перезаряда, при котором емкость аккумулятора снизится вдвое. И тут мы видим, что при напряжении 4,2 В аккумулятор деградирует крайне медленно, и количество циклов до момента «уполовинивания» емкости может быть около 1000

Но если напряжение повысить всего на 0,1 В, скорость деградации увеличится аж в четыре раза.

Ультрабыстрая зарядка

Обычно производитель рекомендует заряжать аккумуляторные элементы токами, равными 0,7 или 1 от емкости деленной на время (т.е. для аккумуляторного элемента 1500 мА·ч рекомендуемый ток заряда составляет 1,5 А). Некоторые производители допускают зарядку значительно большими токами, что в разы ускоряет процесс. Однако это приводит к ускоренной деградации батареи, плюс попутно приходится следить за ее температурой и останавливать процесс, если батарея нагрелась до 40 градусов (точное значение определяется производителем батареи). Ранний перегрев обычно характерен для стареющих батарей.

Вот график потери емкости литий-ионных аккумуляторов в зависимости от величины токов заряда и разряда:

Синяя линия – зарядка и разрядка токами, равными емкости/время (для аккумуляторов 1500 мА·ч – это 1,5 А). Зеленая – удвоенный ток заряда и разряда относительно емкости (для аккумуляторов 1500 мА·ч – 3 А). Красная – утроенный ток (для аккумуляторов 1500 мА·ч – 4,5 А).

Другими словами, режимы быстрой зарядки будут приводить к ускоренной деградации батареи.

Техника безопасности

При несоблюдении условий сроки хранения могут уменьшиться в разы. Литиевые АКБ плохо переносят высокие температуры. Если их хранить при +40° – сократится срок службы, при +60° начинается необратимая реакция, приводящая к деградации изделия. В связи с этим запрещается надолго оставлять батарею возле источников тепла, к которым относится и ультрафиолетовое излучение.

Также не стоит хранить литиевые аккумуляторы на морозе, так как вещества, включенные в состав электролита, замерзнут. В результате упадет энергоемкость. Процесс обратимый, если в этот момент не подключать потребителей энергии. Неустойчива АКБ с такой «химией» и к перепадам температуры.

Высокий уровень влажности – тоже плохо. Это может привести к коррозии контактов.

Если АКБ хранится зимой, и понадобилось ее использовать – надо дать ей «согреться». Достаточно будет подождать 12 часов, оставив батарею в помещении с комнатной температурой.

Литий-ионные источники питания – недешевые устройства, но характерные высокими эксплуатационными характеристиками. Они «стареют» со временем, но процесс можно замедлить. Хранить литиевые аккумуляторы несложно, и в первую очередь надо учесть окружающую температуру и уровень заряда.

Долговременное хранение литий-ионных аккумуляторов

Электроинструмент на литий-ионных аккумуляторах уже относительно давно и плотно вошел в нашу жизнь. Постепенно и электротранспорт становится обычным средством передвижения. По городам удобно перемещаться на электросамокате и моноколесе, за городом на электровелосипеде и электроскутере.

А поскольку значительный процент цены всех этих чудесных и полезных транспортных средств составляют литий-ионные аккумуляторы, нужно заботиться о том, что бы они прослужили как можно дольше.

Литий-ионные аккумуляторы начинают деградировать сразу же после того, как сделаны. Долговременное хранение без ухудшения характеристик литий-ионных аккумуляторов невозможно. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные быстрее деградируют при полном заряде. Хранить их нужно при 40-50% заряда. Хранение литий-ионных элементов со 100% -ным зарядом продолжительное время ускоряет процесс их деградации. Также немаловажным моментом является то, что наполовину разряженные батареи не взрываются.

Хранить батареи желательно при температурах +5…+8 градусов. Относительная влажность не особо важна, рекомендуется около 50%. Если возможна конденсация влаги, аккумуляторы рекомендуется хранить герметичном в пластиковом пакете. Саморазряд – это не большая проблема, если литий-ионная батарея не остается без присмотра так долго, что разряжается полностью. В этом случае ее можно просто выбросить. Каждые 6 месяцев или около того вы должны проверять свои аккумуляторы и заряжать их до 40-50%. При зарядке до этого уровня проще всего использовать таймер. Если у вас есть батарея 10 Ач, и ее нужно зарядить примерно на 20% при помощи зарядного устройства на 2 ампера, это означает, что вы должны заряжать ее в течение часа (зарядное устройство 2 Ач / 2 ампера = 1 час).

Примерные потери емкости в зависимости от уровня заряда и температурного режима при хранении АКБ приведены ниже:

0 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 2% / год 25 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 4% / год 40 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 15% / год 60 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 25% / год

0 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 6% / год 25 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 25% / год 40 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 35% / год 60 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 40% / год

Выше описаны “усредненные” рекомендации. Производители литий-ионных аккумуляторов дают более точную информацию о хранении. Так LG Electronics о хранении аккумуляторов 18650 2500 mAh пишет следующее:

Если вам нужно разрядить батарею на электровелосипеде, это лучше делать под нагрузкой. Поставить велосипед на подставку и крутить колесо в холостую рискованно, поскольку это приведет к перегреву электромотора (не рассчитаны они на работу без нагрузки).

Заряжать объемные батареи для электротранспорта лучше всего в дровяной печи, камине или в модифицированной коробке для боеприпасов (стоит 20 долларов). Но можно и в гараже, если у вас нет загородного дома. Дым от литиевого огня невероятно токсичен, и он может повредить все в вашем доме. Я заряжаю батарею для электровелосипеда в стальном ящике с отверстиями (отверстия нужно просверлить, что бы в случае воспламенения ящик не разорвало).

С каждым годом литий-ионные аккумуляторы становятся все безопаснее, но лучше не подставляться под игры с теорией вероятностей.

Хотя некоторые люди хранят свои литий-ионные батареи в холодильнике, этого делать не рекомендуется, потому что влажность внутри холодильника довольно высока, что может вызвать проблемы с коррозией на соединениях и BMS. Лучшее место для их хранения – прохладное, сухое и недоступное для грызущих животных. Крыса может запросто прогрызть оболочку и закончится это точно также, как при повреждении батареи от удара.

Никогда не храните литий-ионные аккумуляторы в вашем автомобиле, где в летние дни температура может сильно повышаться.

Больше ничего на тему “долговременное хранение литий-ионных аккумуляторов” обычному потребителю знать не нужно. Дополнительно можно почитать статьи: Как продлить срок службы литий-ионных батарей? Купить аккумуляторную батарею для электровелосипеда Емкость батареи и максимальный пробег электровелосипеда

Желающим потреблять информацию в аудио и видео форматах следует посмотреть ролик:

Дмитрий Константинов 2019