Метод саморазряда литиевой батареи-industry-news | Large Power
Лучший литиевый аккумулятор 18650
Цилиндрическая литий-ионная батарея
Лучшее руководство по литиево-ионной батарее
Лучшее руководство по LiPo батареям
Лучшее руководство по батарее Lifepo4
Руководство по литиевой батарее 12 В
Литий-ионный аккумулятор 48 В
Лучшая литий-ионная батарея 26650
Jan 14, 2019 Вид страницы：715
Саморазряд литиевой батареи означает падение напряжения батареи во время разомкнутой цепи.
В электродах из манганата лития, кобальтата лития и тройного материала явление саморазряда литиевой батареи неизбежно.
Саморазряд литий-ионных аккумуляторов делится на два типа в зависимости от потери емкости: потеря емкости обратима, что означает, что емкость может быть восстановлена после перезарядки; потеря емкости необратима, что указывает на невозможность восстановления емкости. Факторами, влияющими на степень саморазряда, являются: процесс подготовки катода и батареи, природа и концентрация электролита, температура хранения батареи и время хранения, причем зависимость от температуры относительно велика.
Саморазряд литий-ионных батарей невелик, и большую часть потери емкости можно восстановить. Причина этого явления анализируется на примере манганата лития.
С точки зрения механизма, саморазряд полностью заряженной литиевой батареи вызван реакцией разложения электролита и начальной реакцией внедрения лития, первая из которых необратима, а вторая обратима.
Кроме того, причина, по которой введение и деинтеркаляция лития в положительном и отрицательном электродах может быть восстановлена, заключается в том, что оба электрода саморазряжаются с одинаковой скоростью, что подразумевает механизм баланса емкости, но после длительного саморазряда емкость баланс двух электродов будет постепенно нарушаться, и существует опасность, что литий будет выпадать в осадок на углеродном отрицательном электроде во время процесса зарядки, что приведет к невосстановимой емкости.
Скорость саморазряда может быть выражена скоростью саморазряда литиевой батареи, но эта скорость саморазряда не определена. С точки зрения механизма, в основном контролируемого скоростью окисления растворителя электролита, окисление растворителя в основном происходит на поверхности углеродной сажи, а углеродная сажа с малой площадью поверхности может контролировать скорость саморазряда, а для литиево-манганатной батареи площадь поверхности активного материала уменьшается. Также важно задержать окисление растворителя на токосъемнике. Вышесказанное является источником различной скорости саморазряда во время подготовки литиевой батареи.
Саморазряд литиевой батареи также имеет внешние факторы. Во-первых, влияние времени хранения, как описано выше, чем больше время, баланс емкости между положительным и отрицательным электродами литиевой батареи постепенно нарушается и углубляется, а реакция разложения электролита также накапливает некоторую необратимую потерю емкости. Следовательно, чем больше время хранения, тем выше скорость саморазряда.
Скорость саморазряда литий-ионных батарей незначительна по сравнению с другими типами батарей, что определяется структурой литиевой батареи. Поэтому выражение для скорости саморазряда литиевой батареи обычно рассчитывается как потеря емкости за один месяц. Обычно ежемесячная скорость саморазряда литиевой батареи при комнатной температуре составляет 3%, но она может возрасти, если не уделять внимания окружающей среде. Например, скорость саморазряда составляет 10% при высокой температуре 55 ° C или выше, что более чем в 3 раза при комнатной температуре. Хотя емкость, вызванную саморазрядом, в основном можно восстановить, скорость саморазряда при такой высокой температуре по-прежнему поражает, и длительная неподходящая температурная среда, естественно, имеет большое влияние на окончательный срок службы литиевой батареи.
Страница содержит содержимое машинного перевода.
- Предыдущая статья： Почему литий-ионный аккумулятор не является опасным отходом?
- Следующая статья： Как отремонтировать аккумуляторы в старых аккумуляторных автомобилях
Самые популярные категории
Индивидуальные решения
-
Схема конструкции аккумулятора 11,1 В, 6600 мАч портативного сверхзвукового диагностического набора B
-
Схема резервного питания 7,4 В 10 Ач медицинского инфузионного насоса
-
Решения для литий-ионных аккумуляторов AGV 25,6 В, 38,4 Ач
Скорость саморазряда литий-ионной батареи-battery-knowledge | Large Power
Лучший литиевый аккумулятор 18650
Цилиндрическая литий-ионная батарея
Лучшее руководство по литиево-ионной батарее
Лучшее руководство по LiPo батареям
Лучшее руководство по батарее Lifepo4
Руководство по литиевой батарее 12 В
Литий-ионный аккумулятор 48 В
Подключение литиевых батарей параллельно и последовательно
Лучшая литий-ионная батарея 26650
Aug 20, 2019 Вид страницы：1139
Саморазряд – не редкость, и он влияет на все аккумуляторы.
В отличие от того, что думает большинство людей, саморазряд не является производственным дефектом. Напротив, это обычная характеристика батареи, которая обязательно проявится в какой-то момент. Однако неправильное обращение с аккумулятором и его изготовление могут усугубить проблему. Кроме того, вы должны знать, что саморазряд – это постоянное состояние, которое нельзя изменить.
Есть определенные факторы, которые увеличивают саморазряд аккумуляторов. Это включает в себя циклический процесс, старение аккумулятора и использование аккумулятора при высоких температурах. По этой причине рекомендуется выбросить аккумулятор, если скорость саморазряда достигает 30% в течение 24 часов. В общем, саморазряд зависит от типа и химического состава батареи.
Например; Литий-ионные и щелочные батареи лучше сохраняют накопленную энергию. Это означает, что они могут храниться неиспользованными в течение нескольких лет без потери емкости. Однако потери энергии в батареях асимптотичны. Это означает, что сразу после зарядки скорость саморазряда максимальна.
Но он сужается после некоторого времени использования заряда.
Почему моя батарея саморазряжается?
Есть несколько причин, по которым происходит саморазряд аккумулятора, если его оставить на полке. Этот процесс часто вызывается электрохимическими процессами, происходящими внутри элемента, что переводится как приложение внешней нагрузки.
Вот распространенные причины, по которым ваш аккумулятор не может удерживать заряд:
· В большинстве случаев батарея достигла максимального срока службы. Это может быть около 4 или 5 лет.
· Существует паразитная утечка, которая, вероятно, снижает мощность вашей батареи.
· Возможно, у вашей батареи возникла проблема с электричеством, которая влияет на сохранение заряда батареи.
· Плохое обслуживание аккумулятора.
Какова скорость разряда батареи?
Состояние саморазряда батарей в основном зависит от времени.
Однако на скорость саморазряда также влияет возраст и частое использование аккумулятора. Это потому, что он создает кристаллическое образование, также известное как память, которое приводит к саморазряду. В этом случае вы можете полностью разрядить аккумулятор, чтобы не терять пену с эффектом памяти.
Что касается литий-ионных аккумуляторов, они имеют тенденцию разряжаться со скоростью 5% в течение первых 24 часов. После этого батарея разряжается и теряет 1-2% за месяц. Однако схема защиты приводит к дополнительным 3% в месяц. Кроме того, неисправный разделитель в батарее может увеличить саморазряд батареи.
В конце концов, это приводит к выделению аккумулятором избыточного тепла. В крайних случаях это может вызвать серьезный тепловой пробой.
Свинцово-кислотная батарея и литий-ионная батарея очень похожи с точки зрения саморазряда.
Расчетная скорость саморазряда других батарей составляет: щелочные: 3% в год, свинцово-кислотные: 5% в месяц, металлический литий: 10% в течение 5 лет и никелевые: 15% в месяц, а также в течение 24 часа.
Снижению скорости саморазряда способствует нарастание пассивирующей пленки на литиевых анодах батареи. Если вы хотите снизить скорость саморазряда батарей, вы можете попробовать хранить их в прохладном месте с более низкими температурами.
Как разрядить литий-ионную батарею?
Литий-ионные батареи бывают самых разных размеров: от крошечных, в которых работают слуховые аппараты, до более крупных, используемых в автомобилях. Тем не менее, время, затрачиваемое на разрядку аккумулятора, в основном будет определяться его размером и емкостью аккумулятора.
На самых первых этапах разряда батареи атомы лития в химическом составе батареи окисляются с образованием ионов лития и некоторых электронов.
С другой стороны, ионы лития стремятся двигаться к положительному электроду. Следовательно, они диффундируют через сепаратор и электролит.
Затем электроны текут от отрицательного электрода и перемещаются к положительному электроду. Это происходит во внешней схеме, и результирующий поток тока используется для широкого круга приложений. На положительном электроде эти электроны затем рекомбинируют с ионами лития. Затем они сохраняются в молекулярной структуре активных материалов.
Однако разрядка аккумулятора может иметь множество побочных эффектов. Это не является здоровой практикой с точки зрения срока службы батареи. Если вам интересно, почему; батарея может привести к таким проблемам, как деградация катода и побочные реакции раствора электролита или электрода.
Такие внутренние проблемы с аккумулятором играют большую роль в ограничении срока службы аккумулятора. Кроме того, ваша батарея имеет тенденцию до некоторой степени изнашиваться, когда она полностью разряжена.
Это означает, что если вы полностью разрядили аккумулятор со 100% до 0%, существует высокая вероятность того, что его емкость снизится на 30%.
Следовательно, вы не принесете пользы своим литий-ионным батареям, позволяя им разрядиться почти до полного разряда перед их зарядкой. Лучше всего работать при среднем диапазоне заряда, который может составлять от 80 до 30%.
В итоге
Как мы видели из статьи выше, скорость заряда и разряда литиевой батареи очень важна. Вот почему вам нужно тщательно обслуживать аккумулятор, чтобы сохранить его емкость. Это связано с тем, что регулярная зарядка и разрядка литий-ионных аккумуляторов приводит только к нежелательным отложениям металлического лития на аноде.
Это может привести к потере емкости аккумулятора. Кроме того, это может привести к внутреннему короткому замыканию, вызванному повышенным саморазрядом.
- Предыдущая статья： Что вы знаете о разряде батареи 18650?
- Следующая статья： Самодельный аккумулятор 18650
Самые популярные категории
Индивидуальные решения
-
Схема конструкции аккумулятора 11,1 В, 6600 мАч портативного сверхзвукового диагностического набора B
-
Схема резервного питания 7,4 В 10 Ач медицинского инфузионного насоса
-
Решения для литий-ионных аккумуляторов AGV 25,6 В, 38,4 Ач
Миф или факт: литий-ионные батареи саморазряжаются после полной зарядки
Перейти к содержимому Миф или факт: литий-ионные аккумуляторы саморазряжаются после полной зарядки Хотя литий-ионные аккумуляторы разряжаются после полной зарядки, это не так плохо, как вы думаете.
Скорость саморазряда минимальна и не вызовет никаких проблем при использовании в реальных условиях.
Однако об этом нужно помнить при хранении аккумулятора или в пик летней жары. Если вы новичок в мире перезаряжаемых аккумуляторов, вы можете быть удивлены, узнав, что литий-ионные аккумуляторы саморазряжаются после полной зарядки. Это не всегда дано с другими типами батарей, такими как никель-кадмиевые (NiCd) или свинцово-кислотные. В этой статье мы рассмотрим, почему это происходит и как это влияет на то, как вы используете аккумулятор.
Что такое саморазряд?
Когда батарея находится в состоянии разомкнутой цепи, явление самопроизвольного потребления накопленной энергии называется саморазрядом батареи, также известным как способность батареи сохранять заряд. То есть при определенных условиях окружающей среды способность аккумулятора накапливать энергию сохраняется.
Теоретически электроды аккумулятора в состоянии заряда находятся в термодинамически нестабильном состоянии, и внутри аккумулятора самопроизвольно протекают физические или химические реакции, приводящие к потере химической энергии аккумулятора.
Саморазряд также является одним из важных параметров для измерения производительности батареи. Факторы и размеры саморазряда различных типов аккумуляторов одинаковы. Скорость саморазряда литиевых аккумуляторов немного лучше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, и значительно лучше, чем у никель-металлогидридных аккумуляторов.
Когда литий-ионный аккумулятор не используется, он теряет часть своего заряда. Это известно как саморазряд, и это естественный процесс, который происходит со всеми батареями. Исследования показывают, что батареи разряжаются еще быстрее, если они не используются должным образом или хранятся в неоптимальных условиях.
Саморазряд влияет на то, как вы можете использовать аккумулятор и как долго вы можете хранить его до истечения срока службы. Хорошей новостью является то, что есть некоторые вещи, которые вы можете сделать, чтобы замедлить скорость саморазряда и получить больше от вашей ионно-литиевой батареи, независимо от того, как часто вы планируете ее использовать.
Вот основные сведения о саморазряде литиевых батарей.
Хотите узнать больше: загрузите нашу электронную книгу по дизайну аккумуляторов.
Дизайн литиевой батареи Дизайн Электронная книга Скачать (2M, 20 страниц, PDF)
Почему происходит саморазряд?
1. Микрокороткое замыкание
Микрокороткое замыкание — это утечка небольшого электрического тока в батарею. В результате аккумулятор выходит из строя и перестает работать должным образом. Это может произойти, если батарея намокнет, в ней есть растворитель электролита или вода, или если к ней прикасаются другие мелкие электрические компоненты, такие как проводка. Это также происходит, когда батарея перезаряжена.
2. Температура:
При высоких температурах интенсификацию саморазряда батареи можно обобщить по следующим причинам:
Стабильность слоя SEI ухудшается и ломается, а на регенерацию SEI расходуется больше лития.
Высокая температура вызывает более быстрое растворение металла положительного электрода；
Электроны более активны и легко участвуют в побочных реакциях отрицательного электрода/электролита；
Активность электролита повышается, и побочные реакции между электролитом и электрод напрягается.
Температура не влияет на саморазряд литиевой батареи или литиевого элемента.
Можно ожидать, что саморазряд, как правило, будет удваиваться на каждые 10°¢ подъема.
3. Электролитические растворители
Электролитические растворы иногда имеют высокую концентрацию растворителей и используются для ускорения химических реакций в лабораториях. Эти растворы содержат сильные кислоты, такие как соляная кислота (HCl), которые могут растворять некоторые неполярные твердые вещества, такие как пластик, резина и даже стекло, что может привести к утечке из внутренних батарей устройств бытовой электроники, таких как сотовые телефоны, планшеты и ноутбуки.
4. Влажность
Наиболее распространенной причиной саморазряда литиевых батарей является влага. Растворитель электролита или вода в аккумуляторе растворяются влагой, создавая дисбаланс в электролите аккумулятора. Когда это произойдет, произойдет короткое замыкание и утечка ионов лития, что приведет к пожару.
SOC:
При одинаковой температуре емкость батареи в условиях высокого SOC снижается быстрее. Это связано с тем, что в условиях высокого SOC отрицательный электрод находится в состоянии, богатом литием, что облегчает формирование электронно-ионно-электролитного комплекса, усугубляющего обратимый саморазряд батареи.
Сколько времени требуется аккумулятору для саморазряда？
Саморазряд интересен тем, что он нелинейный во времени. Это означает, что скорость саморазряда данной батареи будет меняться с течением времени. Скорость саморазряда также сильно зависит от температуры. Чем горячее батарея, тем быстрее она саморазряжается. Большинство литий-ионных аккумуляторов имеют скорость саморазряда от 0,5 до 3% в месяц. Это означает, что литиевая батарея будет терять от 0,5 до 3% заряда в месяц. При более низких температурах скорость разряда резко возрастает.
Литий-ионные батареи саморазряжаются со скоростью около 0,5-3% в месяц, в зависимости от химического состава батареи, окружающей среды, BMS и т.
д. Поразительно, они разряжаются очень быстро, пока они еще полностью заряжены. Для полностью заряженной литиевой батареи или литиевого элемента она потеряет 5-10% своего заряда в течение следующего месяца, пока не достигнет уровня заряда 80%. при SOC от 30% до 80% батарея имеет наиболее стабильную производительность, скорость саморазряда составляет около 0,5% или даже меньше.
Однако при использовании литий-ионного аккумулятора при низкой или высокой температуре он будет разряжаться гораздо быстрее. Вы можете почувствовать, что если ваш телефон нагревается, он быстро умирает. как было сказано ранее, вы можете ожидать, что саморазряд обычно будет удваиваться на каждые 10 ° C. Это связано с тем, что литий-ионный аккумулятор будет быстро разряжаться, когда он выходит из среды с наилучшей производительностью 5-45 ° C. Итак, это означает, что если температура вашего устройства или батареи слишком высокая или слишком низкая, батарея разряжается очень быстро.
Как мы видели выше, литий-ионные аккумуляторы саморазряжаются, даже если они полностью заряжены.%20Vusb=5.5V%20HS.png)
Это означает, что они расходуют часть своего заряда, даже когда ничего не питают. Если полностью зарядить литий-ионный аккумулятор, а затем не использовать его, он начнет разряжаться.
Это связано с тем, что электролит внутри литий-ионного аккумулятора состоит из органических соединений. Эти соединения со временем разлагаются, когда батарея полностью заряжена, и они также разрушаются, когда батарея заряжается.
Вот почему литий-ионные батареи на самом деле сконструированы с напряжением ниже требуемого напряжения отключения. Это означает, что батарея будет израсходовать часть своего заряда ниже 3,6 В и не выйдет из строя из-за перезарядки.
Хотите узнать больше: загрузите нашу электронную книгу по дизайну аккумуляторов.
Дизайн литиевых батарей Дизайн Электронная книга Скачать (2M, 20 страниц, PDF)
Лучший способ продлить срок службы литиевых батарей — хранить их в прохладном, сухом месте. В качестве рекомендации, 25 градусов лучше всего подходят для хранения литиевых батарей и наименьшей скорости саморазряда.
Более высокие температуры и влажность ускоряют саморазряд, а более низкие замедляют его. После того, как вы использовали литиевую батарею и зарядили ее, не оставляйте ее подключенной к сети.
Батареи, постоянно подключенные к сети, будут саморазряжаться намного быстрее, чем если бы они были отключены от сети. Если вы используете литиевую батарею в устройстве, убедитесь, что она полностью заряжена, прежде чем убрать ее.
Вы также можете продлить срок службы батареи, используя функцию отключения при низком напряжении (LVC). Это автоматически отключит батарею, когда она достигнет определенного уровня. Всегда используйте аккумуляторы с хорошей конструкцией BMS.
Наконец, вы должны проверить свои батареи на отметке в один год, чтобы убедиться, что они все еще держат заряд. Если это не так, замените их, прежде чем они станут пожароопасными.
Литий-ионные аккумуляторы саморазряжаются, даже если они полностью заряжены. Это означает, что мы, как потребители, должны будем следить за тем, как долго вы оставляете полностью заряженную батарею неподключенной ни к чему.
Есть две основные вещи, с которыми нам, возможно, придется столкнуться, когда литий-ионные батареи саморазряжаются как потребители.
Первая проблема связана с длительным хранением батарей. Если вы полностью зарядите литий-ионный аккумулятор, а затем не будете использовать его в течение длительного времени, он потеряет свой заряд. Это означает, что если полностью зарядить литий-ионный аккумулятор, а затем не использовать его в течение 6 месяцев или года, он потеряет значительную часть заряда.
В зависимости от уровня заряда аккумулятора, когда вы его убираете, он может сильно разрядиться. Если вы хотите хранить литий-ионный аккумулятор в течение длительного периода времени, вам следует хранить его при напряжении ниже 3,6 В. Это предотвратит слишком большую потерю заряда аккумулятора.
Вторая проблема с саморазрядом литий-ионных аккумуляторов связана с их зарядкой. Когда вы полностью заряжаете литий-ионный аккумулятор, он теряет определенное количество заряда, даже когда он подключен к зарядному устройству.
Количество заряда, которое батарея теряет во время зарядки зарядным устройством, обычно довольно низкое. Тем не менее, это то, что вы должны иметь в виду при зарядке аккумуляторов.
Если вы хотите избежать саморазряда литий-ионных аккумуляторов при полной зарядке, вам следует избегать их полной зарядки. Если вы заряжаете свои батареи только до 90-95% их емкости, тогда они не будут так сильно саморазряжаться. Это связано с тем, что при таком уровне заряда батареи не будут так сильно ломаться из-за перезарядки. Это то, что вы должны иметь в виду при зарядке аккумуляторов.
Однако,
Важно помнить, что литий-ионные аккумуляторы саморазряжаются, даже если они не полностью заряжены. Это означает, что лучше заряжать аккумуляторы только до 90-95% их емкости, чем полностью заряжать их и позволять им саморазряжаться до 10%.
Короткий ответ — нет.
Саморазряд — это естественный процесс, происходящий во всех типах аккумуляторов. Невозможно предотвратить это.
Однако есть несколько шагов, которые можно предпринять, чтобы ограничить его влияние. Первое, что вы можете сделать, это зарядить аккумуляторы только до 90-95% их емкости. Это уменьшит количество саморазряда, который происходит, когда они полностью заряжены. Еще одна вещь, которую вы можете сделать, это хранить батареи при напряжении ниже 3,6 В. Это предотвратит их потерю слишком большого заряда с течением времени. Вы также можете хранить аккумуляторы в прохладном месте, например, в бардачке автомобиля. Это уменьшит влияние саморазряда в жаркие летние месяцы.
Заключение
Литий-ионные аккумуляторы саморазряжаются после полной зарядки, но это не так плохо, как вы думаете. Скорость саморазряда минимальна и не вызовет никаких проблем при использовании в реальных условиях. Вы можете замедлить скорость саморазряда, заряжая батареи только до 90-95% их емкости. Вы также должны защищать свои батареи от тепла, потому что это приведет к их более быстрой саморазрядке. Если вы хотите максимально продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов.
Хотите узнать больше: загрузите нашу электронную книгу по дизайну аккумуляторов.
Дизайн литиевой батареи Дизайн Электронная книга Скачать (2M, 20 страниц, PDF)
Литий-ионные аккумуляторы
DNKPOWER2023-02-15T07:31:55+00:00Категории
- Знание батареи
- Аккумулятор Новости
- ДНК
- Новости отрасли
Напишите нам по электронной почте
Ваше имя (обязательно)
Ваш адрес электронной почты (обязательно)
Ваше сообщение (обязательно)
Во избежание спама, пожалуйста, ответьте 15 – 10 = ?
Последние сообщения
- Что такое CAN-шина
- Переработка литий-ионных аккумуляторов рядом со мной
- Утилизация литиевых батарей рядом со мной
- Как работает умная батарея
- 5 простых способов сократить расходы на литиевые батареи
BU-802b: Что делает повышенный саморазряд?
Все аккумуляторы подвержены саморазряду.
Саморазряд — это не производственный брак, а характеристика аккумулятора; хотя плохие методы изготовления и неправильное обращение могут усугубить проблему. Саморазряд является постоянным и необратимым. На рис. 1 показан саморазряд в виде утечки жидкости.
Саморазряд увеличивается с возрастом, циклами и повышенной температурой. Утилизируйте аккумулятор, если саморазряд достигает 30 процентов за 24 часа.
Величина электрического саморазряда зависит от типа батареи и химического состава. Первичные элементы, такие как литий-металлические и щелочные, лучше всего сохраняют накопленную энергию и могут храниться в течение нескольких лет. Среди перезаряжаемых аккумуляторов свинцово-кислотные имеют один из самых низких показателей саморазряда и теряют всего около 5 процентов в месяц. Однако по мере использования и старения залитая свинцовая кислота накапливает осадок в отстойнике, что вызывает мягкое короткое замыкание, когда это полупроводящее вещество достигает пластин (см.
BU-804a: Коррозия, осыпание и внутреннее короткое замыкание)
Потери энергии асимптотические, это означает, что саморазряд максимален сразу после зарядки, а затем снижается. Аккумуляторы на основе никеля теряют 10–15 % своей емкости в первые 24 часа после зарядки, затем 10–15 % в месяц. На рис. 2 показана типичная потеря батареи на основе никеля во время хранения.
Саморазряд максимален сразу после зарядки и постепенно уменьшается. На графике показан саморазряд батареи на основе никеля. Системы на основе свинца и лития имеют меньший саморазряд.
NiMH и NiCd относятся к аккумуляторным батареям, имеющим самый высокий саморазряд; они нуждаются в подзарядке перед использованием, если их поместить на полку на несколько недель. Высокопроизводительный NiCd имеет более высокий саморазряд, чем стандартные версии.
Кроме того, саморазряд увеличивается с использованием и возрастом, чему способствует образование кристаллов (память). Регулярные циклы полной разрядки позволяют контролировать память (см. BU-807: Как восстановить батареи на основе никеля). схема защиты добавляет еще 3 процента в месяц. Неисправный сепаратор может привести к повышенному саморазряду, который может превратиться в путь тока с выделением тепла и, в крайнем случае, вызвать тепловой пробой. С точки зрения саморазряда свинцово-кислотные аккумуляторы аналогичны литий-ионным. Таблица 3 обобщает ожидаемый саморазряд различных аккумуляторных систем.
| Аккумуляторная система | Расчетный саморазряд |
|---|---|
| Литий-металл первичный | 10% через 5 лет |
| щелочной | 2–3% в год (срок годности 7–10 лет) |
| Свинцово-кислотные | 10–15 % за 24 часа, затем 10–15 % в месяц |
| На основе никеля | Литий-ионный, NiCd, NiMH |
| Литий-ионный | 5 % в течение 24 часов, затем 1–2 % в месяц (плюс 3 % для цепи безопасности) |
Первичные батареи имеют значительно меньший саморазряд, чем вторичные (перезаряжаемые) батареи.
Саморазряд всех химических элементов батареи увеличивается при более высокой температуре, и скорость обычно удваивается каждые 10°C (18°F). Заметная потеря энергии происходит, если аккумулятор остается в горячем автомобиле. Большое количество циклов и старение также увеличивают саморазряд всех систем. Никель-металлогидридный аккумулятор выдерживает 300–400 циклов, в то время как стандартный никель-кадмиевый выдерживает более 1000 циклов, после чего повышенный саморазряд начинает снижать производительность. Саморазряд старой батареи на основе никеля может стать настолько высоким, что батарея выйдет из строя из-за утечки, а не из-за нормального использования (см. BU-208: Показатели цикличности, демонстрирующие взаимосвязь емкости, внутреннего сопротивления и саморазряда)
При нормальных условиях саморазряд литий-ионных аккумуляторов достаточно стабилен в течение всего срока службы; однако полная зарядка и повышенная температура вызывают увеличение. Эти же факторы влияют и на продолжительность жизни.
Кроме того, полностью заряженный литий-ионный аккумулятор более подвержен поломке, чем частично заряженный. В таблице 4 показан саморазряд литий-ионных аккумуляторов за месяц при различных температурах и состояниях заряда. Высокий саморазряд при полной зарядке и высоких температурах стал неожиданностью (см. BU-808: Как продлить срок службы литиевых батарей)
| Тип | 0 ° С (32 ° Ж) | 25 ° С (77 ° Ж) | 60 ° С (140 ° Ж) |
|---|---|---|---|
| Полная зарядка | 6% | 20% | 35% |
| 40–60% заряда | 2% | 4% | 15% |
Саморазряд литий-ионных аккумуляторов в месяц при различных температурах и состояниях заряда Саморазряд увеличивается с повышением температуры и более высокой SoC.
Литий-ионный аккумулятор не должен разряжаться ниже 2,50 В/элемент. Схема защиты выключается, и большинство зарядных устройств не будут заряжать аккумулятор в этом состоянии. Программа «разгона», применяющая слабый зарядный ток для пробуждения схемы защиты, часто восстанавливает полную емкость аккумулятора (см. BU-803a: «Как разбудить спящий литий-ионный аккумулятор»)
Существуют причины, по которым литий-ионные аккумуляторы перестают работать при разряде ниже 2,50 В/элемент. Медные дендриты растут, если клетке позволяют находиться в состоянии низкого напряжения дольше недели. Это приводит к повышенному саморазряду, что может поставить под угрозу безопасность.
Механизмы саморазряда также должны соблюдаться при производстве. Они варьируются от коррозии до примесей в электродах, что отражается в вариациях саморазряда не только от партии к партии, но и от ячейки к ячейке.
Качественный производитель проверяет саморазряд каждого элемента и отбраковывает те, которые выходят за допустимые пределы.
Регулярная зарядка и разрядка вызывают нежелательное отложение металлического лития на аноде (отрицательном электроде) литий-ионного аккумулятора, что приводит к потере емкости из-за истощения запасов лития и возможности возникновения внутреннего короткого замыкания. Внутреннему короткому замыканию часто предшествует повышенный саморазряд, и эта область требует дальнейших исследований, чтобы выяснить, какие уровни саморазряда могут представлять опасность, которая может привести к тепловому выходу из строя. Нежелательное отложение лития также увеличивает внутреннее сопротивление, что снижает нагрузочную способность.
На рис. 5 сравнивается саморазряд нового литий-ионного аккумулятора с аккумулятором, подвергшимся принудительному глубокому разряду, и аккумулятором, полностью разряженным, закороченным в течение 14 дней и затем перезаряженным.
Ячейка, которая подвергалась глубоким разрядам выше 2,50 В на ячейку, показывает немного более высокий саморазряд, чем новая ячейка. Наибольший саморазряд наблюдается у элемента, хранившегося при нулевом напряжении.
Элементы, которые подвергались воздействию глубоких разрядов и хранились при 0 В, демонстрируют более высокий саморазряд, чем новые элементы.
На рис. 6 показан саморазряд свинцово-кислотного аккумулятора при различных температурах окружающей среды. При комнатной температуре 20°C (68°F) саморазряд составляет примерно 3% в месяц, и аккумулятор теоретически можно хранить 12 месяцев без подзарядки. При высокой температуре 30°C (86°F) саморазряд увеличивается, и через 6 месяцев потребуется перезарядка. Падение заряда батареи ниже 60 процентов SoC в течение некоторого времени приводит к сульфатации (см.
