— Экспертные мнения от EverExceed

Литий-железо-фосфатные (LiFePO₄) батареи Они широко известны своей превосходной безопасностью, термической стабильностью и длительным сроком службы. Однако даже литий-железо-фосфатные батареи не застрахованы от старения, особенно при длительном хранении в полностью заряженном состоянии.

Компания EverExceed, профессиональный производитель промышленных литиевых батарей, объясняет, почему длительное хранение при полной зарядке может негативно сказаться на литий-железо-фосфатных батареях, и как правильно их хранить для максимального увеличения срока службы.

Почему хранение на полном заряде вредно для литий-железо-фосфатных аккумуляторов

1. Ускоренное снижение емкости (старение календаря)

Химический механизм:

Даже в нерабочем состоянии полностью заряженный литий-железо-фосфатный аккумулятор остается в состоянии высокого напряжения (обычно выше 3,6 В на ячейку). В этих условиях побочные реакции между катодным материалом (фосфатом лития-железа) и электролитом становятся более активными, включая окисление и разложение электролита.

Эти реакции непрерывно расходуют активные ионы лития и приводят к необратимому утолщению слоя твердого электролита (SEI).

Результат:

По мере постепенной потери активного лития полезная емкость батареи со временем уменьшается. Чем выше напряжение хранения и чем дольше срок хранения, тем заметнее становится потеря емкости — даже без циклов зарядки или разрядки.

2. Повышенное внутреннее сопротивление

Продолжающиеся побочные реакции и рост слоя SEI во время хранения при полной зарядке увеличивают сопротивление движению ионов лития внутри элемента, что приводит к повышению внутреннего сопротивления.

Влияние:

Более высокое внутреннее сопротивление приводит к большему падению напряжения во время разряда, снижению полезной емкости и уменьшению выходной мощности — часто это воспринимается как ощущение «слабости» батареи. В то же время, зарядка и разрядка генерируют больше тепла, снижая общую эффективность и ускоряя старение.

3. Сокращение общего срока службы батареи.

Общий срок службы литиевой батареи определяется как циклами зарядки/разрядки (старение от использования), так и календарным сроком службы (старение с течением времени). Длительное хранение при полном заряде непрерывно сокращает календарный срок службы батареи, даже если она используется редко.

Иными словами, полностью заряженная батарея, оставленная без дела, всё равно стареет, и её общий срок службы сокращается.

4. Потенциальные риски для безопасности (низкие, но не нулевые)

Литий-железо-фосфатные (LiFePO₄) батареи хорошо известны своей высокой термической стабильностью и устойчивостью к тепловому разгону, что обеспечивает им большую безопасность, чем тройным литиевым батареям. Однако любая литий-ионная батарея наиболее химически активна в полностью заряженном состоянии.

Если батарея длительное время находится в состоянии высокого уровня энергии — особенно при высоких температурах или при наличии незначительных производственных дефектов — вероятность внутренних микрокоротких замыканий может немного возрасти. Для высококачественных литий-железо-фосфатных батарей этот риск остается очень низким, но его не следует игнорировать.

Рекомендации по хранению литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Для обеспечения максимального срока службы и безопасности литий-железо-фосфатных аккумуляторных систем компания EverExceed рекомендует следующие передовые методы:

1. Оптимальный уровень заряда батареи (SOC) при хранении

Для длительного хранения (более месяца) поддерживайте уровень заряда батареи на уровне 40–60%.

На этом уровне напряжение батареи (обычно 3,3–3,4 В на ячейку) наиболее стабильно, а нежелательные химические реакции сведены к минимуму.

2. Надлежащие условия хранения

Температура: Храните батареи в прохладном месте, в идеале при температуре от 10°C до 25°C. Высокая температура является наиболее значимым фактором, ускоряющим старение литиевых батарей.

Влажность: Поддерживайте сухость в помещении и избегайте воздействия влаги.

3. Периодическое техническое обслуживание при длительном хранении

При сроке хранения более шести месяцев проверяйте батарею каждые 3–6 месяцев.

Если уровень заряда батареи упадет ниже 20%, зарядите ее примерно до 50%, чтобы предотвратить чрезмерный разряд.

Чрезмерный разряд приводит к необратимому повреждению литиевых батарей, поэтому его следует избегать.

4. Практические советы для повседневного использования

В повседневных задачах нет необходимости слишком задумываться о процессе зарядки. Зарядка аккумулятора до 100% и его использование вскоре после этого — например, ночная зарядка электромобилей или использование оборудования на следующий день — вполне допустимы.

Следует избегать зарядки аккумулятора до 100% и последующего простоя батареи в течение нескольких дней или недель.

Краткое содержание

Основной риск: Длительное хранение при полной зарядке ускоряет старение литий-железо-фосфатных аккумуляторов, что приводит к необратимой потере емкости и увеличению внутреннего сопротивления.

Первопричина: Такое поведение свойственно химическим процессам в литий-ионных батареях. Литий-железо-фосфатные батареи более надежны, но не застрахованы от этого.

Рекомендации: Для батарей, которые будут длительное время находиться в режиме ожидания (например, в системах хранения энергии, резервных источниках питания, литиевых батареях ИБП и электромобилях), следует поддерживать уровень заряда (SOC) примерно на уровне 50% и хранить их в прохладном, сухом месте.

Решения EverExceed для литий-железо-фосфатных аккумуляторов

EverExceed предоставляет передовые решения. Литий-железо-фосфатные (LiFePO₄) аккумуляторные решения для источников бесперебойного питания, центров обработки данных, телекоммуникаций, систем хранения возобновляемой энергии и промышленного резервного электропитания. Наши батареи разработаны с использованием высококачественных элементов, интеллектуальных систем управления батареями (BMS) и строгого контроля качества, что обеспечивает длительный срок службы, высокую безопасность и стабильную работу.

Соблюдая надлежащие правила хранения и выбирая надежная литиевая батарея Благодаря решениям EverExceed пользователи могут значительно продлить срок службы батарей и снизить долгосрочные эксплуатационные расходы.