一(yī)、影響鋰離子電(diàn)池自放電速率的主要因素:
1. 電芯自放電率和電池存儲溫度;
2. 電池組內的電池(chí)管理電路產生的消耗電流;
3. 當(dāng)電池安裝主機內(nèi)部時,設備靜態電流產生的消耗電(diàn)流;
4. 當電池連接充電器時,充電電路靜態電流產(chǎn)生的消耗電流;
5. 電池的容量大小,包括電池組並聯電芯的數量;
二(èr)、什麽是鋰離子電池的自放(fàng)電?
由於(yú)鋰離子電池內部會自發發生物理和化學放(fàng)電,電芯內部會緩慢地產生自放電(diàn),從而失去(qù)電(diàn)荷,導致化學能的損失。一般情況(kuàng)下,鋰離(lí)子電池每個(gè)月的自放電率為(wéi)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(nèi)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、電池管理係(xì)統BMS的自耗電
智能電(diàn)池內部除了電芯以外,還需要一個電池管(guǎn)理電路(BMS)實時監測電池電流、電壓和溫度,為電池(chí)提供安全保護和電量計算,除(chú)了電芯的自放電,這些電子(zǐ)元器件也會對電池產品額外的電流(liú)消耗。
電(diàn)池管理係統具有精(jīng)心的設計,最大程度降低電流消耗,並具備不同的工作模式,在不同(tóng)模式下具有不(bú)同的(de)電流消耗,八戒影院的標準智能電池通常有以下工作模式:
正(zhèng)常(cháng)模式:<500uA(電池充放電狀態(tài)或通信狀態)
睡眠模式:<200uA(電池無充放電電流、無(wú)通信(xìn)條件下,超過20S自動(dòng)進入)
關機(jī)模式:<10uA(電芯電壓低(dī)於2.2V或者主(zhǔ)機發送指令主動進入)
通過(guò)以上數據,可以計(jì)算出電池管理係統電路在靜置存儲一個月期間理論消耗的(de)電池容量:
0.2mA*24h*30D=144mAh。(200uA=0.2mA)
假設(shè)電池儲存在最佳條件(jiàn)下,鋰電(diàn)池組的BMS自耗電加上電芯自放(fàng)電量(按1%/月)表現參考:
通過上圖,我們可以得到以下結論:
1. 電池容量大(dà)小對於電池儲存保質期有直接關(guān)係(xì),更小容量的電池可以儲存的時間更短,更大容量或(huò)更(gèng)多並聯的電池組,可以安全儲存時間更長;
2. 電池(chí)電量狀態和電池儲存保質期有直接關係,長時間儲存前,應對電池(chí)補電至30%以上(shàng);
3. 每6個月應對電池(chí)進行檢查,如果容量低於(yú)30%,應對其進行補電至30%以上。
四(sì)、關機模式
1. 電池管理係統(tǒng)BMS具備(bèi)關(guān)機模式以最(zuì)大(dà)程度降低電(diàn)流消耗,當電芯電壓下降至2.2V以下,BMS將進入關機模式,並關閉電池輸出,此時BMS自耗電(diàn)將降低至約1uA,避免電池嚴重欠壓導致(zhì)電(diàn)池永久失效。該模式需(xū)要充電進行激活。
2. 如(rú)果客戶(hù)需要長期儲(chǔ)存或者長時間海上運輸,主機可以(yǐ)主(zhǔ)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(diàn)池存儲時間。
關機指令:2S內連續(xù)兩次(cì)發送0x0010指令至電池(chí)地(dì)址0X16。
五、運輸安全
2016年開始,IATA/UN/DOT將(jiāng)電(diàn)池充電狀態限製在<30%。我們必須遵(zūn)循這些要求,所以我們所有的電池都以低於30%的電量狀態發貨。建議電池到手後(hòu)及(jí)時補電(diàn),如(rú)果到手後您長期不用,電池電量有可能掉為0,距離出廠時間6個月後仍不充電,電(diàn)池有永久失效的風險。
六、滿充電儲存
考慮(lǜ)電池自耗電,為(wéi)了最(zuì)大儲存時間,部分客戶可能會將電(diàn)池充滿進行儲存,但鋰離子電池不應該在(zài)100%電量下儲存,如果在100%充電狀態下連續(xù)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(dāng)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(de)5%-10%。我們建議電池長期儲存電量為50%左右。
七、日曆壽命
1. 即使電池不充放電,因為電芯內部化學(xué)物質老化,長期儲存也會有一定的損耗,我(wǒ)們的經驗值是5%/年。
2. 如果正常使用,經驗值是每循環100次,電池(chí)容量損耗約5%。
八、總(zǒng)結
影響鋰離子電池實際保質期的因素還有很多。對於鋰(lǐ)離子電池的一般維(wéi)護方法,我們建議:
•每4個月檢(jiǎn)查一次庫存電(diàn)池(chí);尤其是已經安裝在設備內部且長期不用(yòng)的,電池得不到充電的情況。
•在低SOC條件下(xià),鋰離子電池的(de)儲存時間不得超過6個月。
•儲存溫度對(duì)電池有很大影響,將電池儲存在室溫或略低於室溫的(de)溫(wēn)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(qiú)。
•我們的產品(pǐn)規定每6個月(yuè)進行容(róng)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(diàn)池組的(de)使用和維護指南,不代表承諾或保修。