為了減少鋰電池組的自放電並延長其使用壽命，您應該遵循以下建議：將電池存放在 40-60% 的電量下，保持存放區域陰涼乾燥，採用最佳充電方法，並遵循嚴格的操作指南。下表顯示了儲存和充電條件對自放電率的影響：
新舊程度 | 每月自放電率 | 預計年自放電 |
|---|---|---|
前 24 小時 | 〜5％ | 不適用 |
正常狀況 | 1-2%（加上安全電路的3%） | 一年內約 20-30% 或更多 |
在 25°C 下充滿電 |
| 非常高，累計可能超過 100% |
在 0°C 下充滿電 | 6% | 升高但低於 25°C |
在 60°C 下充滿電 |
| 極高，加速自放電 |
透過遵循這些做法和充電指南，您可以降低自放電，降低營運成本，並提高鋰電池組的可靠性。
關鍵要點
將電量為 40-60% 的鋰電池存放在陰涼乾燥處，以最大限度地減少自放電並防止長期存放期間的損壞。
使電池遠離高溫和極冷環境；15°C 至 25°C 之間的溫度有助於維持電池的健康和性能。
使用經過認證的高品質電池組和可靠的電池管理系統來保護電池、平衡電池並延長其使用壽命。
第一部分：鋰電池的自放電
1.1 原因
你遇到 鋰電池組的自放電 電池性能下降的原因包括物理和化學機制。了解這些原因有助於您管理醫療設備、機器人和工業自動化等高要求領域的電池性能和可靠性。
物理微短路
電極或輔助材料中的灰塵、毛邊和金屬雜質會造成微短路。
銅、鋅或鐵等金屬雜質會溶解並重新沉積，形成樹枝狀晶體並穿透隔膜。這個過程會導致電池持續耗電，並增加自放電率。
化學反應
濕氣會引發電解質分解，產生腐蝕性氣體，損壞 SEI 膜。
電解質溶劑在儲存過程中可能會緩慢氧化，增加鋰電池組的自放電。
SEI膜的不穩定性導致其脫落和重新形成，消耗鋰和溶劑，從而造成不可逆的容量損失。
包裝不良會導致腐蝕和電解液洩漏，進一步提高自放電率。
其他因素
溫度和內阻起著重要作用。較高的溫度會加速化學和物理過程，增加鋰電池組的自放電。
小提示: 始終將電池存放在受控環境中並使用高品質材料以最大限度地降低這些風險。
1.2 對壽命的影響
鋰電池組的自放電會直接影響可用容量和循環壽命。鋰離子電池閒置不用時，會發生自發性容量損失。其中一些損失是可逆的，但內部反應（例如電極與電解質或雜質之間的反應）會導致永久性、不可逆的 容量損失.
較高的溫度和較高的充電狀態會加速鋰電池組的自放電，導致容量衰減更快、壽命更短。
自放電率升高會隨著時間的推移降低可用容量，特別是在電池組中，電池不平衡會導致過度充電或過度放電，從而進一步縮短循環壽命。
陰極和陽極材料、電解質成分、儲存溫度、充電方式和製造雜質等因素都會影響鋰電池組的自放電。
電池類型 | 自放電率 |
|---|---|
鋰離子電池 | 前 5 小時內損失約 24%，之後每月損失 1-2% |
鎳鎘 | 每月10-20％ |
鎳氫 | 前 30 小時內最高可達 24%，之後每月最高可達 15-20% |
鉛酸 | 每月約5% |
您會發現，與鎳基電池相比，鋰離子電池具有更低的自放電率，這使得它們更適合長壽命和可靠充電週期至關重要的關鍵應用。
第 2 部分：儲存技巧
2.1 理想充電水平
遵循精準的儲存指南，可以最大限度地延長鋰離子電池的使用壽命。將電池存放在 40% 至 60% 的中等電量狀態是最有效的做法之一。此範圍有助於最大限度地減少自放電，並避免充滿電或深度放電的風險。將電池充滿電後存放時，高壓應力會加速電池的日曆老化和容量損失。如果將電池存放在 0% 電量狀態，自放電可能會導致深度放電，從而造成不可逆轉的損壞。
小提示: 存放前務必檢查電壓。對於鋰離子電池，每個電池單元的電壓在 3.7 至 3.82 伏特之間時，對應的充電狀態為 40% 至 50%。
長期存放期間，應定期檢查電池。如果電量低於 20%，請重新充電至建議等級。此做法可防止深度放電並保持電池健康。如果存放時間超過三個月，請將電池保持在約 50% 的電量水平，並每季進行一次監測。
儲存費用水準和影響的比較：
充電狀態 | 自放電率 | 損壞風險 | 推薦用於存儲 |
|---|---|---|---|
0% | 高 | 深度放電，不可逆損傷 | ❌ 沒有 |
低 | 最小 | ✅ 是的 | |
| 高 | 電壓應力、加速老化 | ❌ 沒有 |
應避免長時間存放完全充電或完全放電的鋰離子電池。 40-60% 的電壓範圍可提供穩定的低電壓電壓，從而減少自放電並防止長期存放期間的深度放電。建議定期檢查並將電池補充至此範圍，以確保充電和存放的安全性。
2.2 溫度和濕度
必須控制溫度和濕度，以確保鋰離子電池安全有效地儲存。長期儲存的最佳儲存和工作溫度為 15°C 至 25°C（59°F 至 77°F）。在此溫度範圍內儲存電池可減少自放電和容量損失。如果將電池儲存在 30°C (86°F) 以上的溫度下，自放電會增加，效能下降也會加速。長時間暴露在 35°C (95°F) 的溫度下，由於電解液分解和鋰沉積，會導致每月 3-5% 的容量損失。由於電解液可能會凍結，應避免將舊款電池儲存在零度以下。
溫度範圍 | 對鋰電池的影響 | 推薦 |
|---|---|---|
10°C 至 25°C（50°F-77°F） | 最適合長期儲存；減少自放電和容量損失 | 將電池存放在此範圍內可獲得最佳使用壽命 |
高於 30°C (86°F) | 增加自放電並加速降解 | 避免儲存在此溫度以上 |
35°C（95°F） | 由於電解液分解和鋰電鍍，每月造成 3-5% 的容量損失 | 避免長時間暴露於該溫度下 |
低於 0°C (32°F) | 舊電池設計中電解液凍結的風險 | 避免將舊電池存放在零度以下 |
濕度在電池儲存中也起著至關重要的作用。高濕度會增加電池觸點腐蝕的風險，並可能導致端子之間凝結，從而導致短路。這些短路可能會導致過熱和火災。您應該將鋰離子電池儲存在相對濕度約 50% 的環境中，使用端子蓋，並將電池存放在乾燥通風的環境中。 高溫高濕潤 加速容量下降，並增加因密封材料失效而導致電池洩漏的風險。
請注意： 濕氣會加劇電池內部的不良化學反應，即使沒有達到自燃的溫度，也可能導致安全隱患。
方面 | 濕度對鋰電池的影響 |
|---|---|
自放電率 | 由於濕氣侵入影響電瓶極片和內部反應，高濕度條件下電池損耗會增加。 |
雜質形成 | LiOH 和 Li2CO3 層在電極表面形成，降低電化學性能。 |
腐蝕和變形 | 鹽霧和鹽濕度會導致腐蝕、機械變形和加速容量衰減。 |
電化學性質 | 隨著阻抗增加和內部反應受到抑制，觀察到降解，從而加速老化。 |
安全風險 | 濕氣侵入可能會因冷凝而引起短路，從而增加過熱和火災的風險。 |
長期存放時斷開電池
長期存放鋰離子電池時，應始終將其與設備和充電器斷開。電池連接會導致更快的自放電，縮短電池壽命。即使採用現代充電器保護措施，長時間將電池放在充電器上也會造成不必要的負擔，並加速容量損失。存放前將電池充電至 50-80% 左右，有助於保持電池健康，避免完全充電或完全放電。
如果儲存時間超過 3-6 個月，請中斷電池與裝置的連線。
避免將電池長時間放在充電器上。
進行定期維護，例如每三個月檢查和充電電池以及清潔終端。
正確的儲存方法和高品質的製造流程可以將鋰離子電池的年自放電率降低一半以上。在最佳儲存條件下，70年後仍可保留40%以上的原始容量，而自放電率較高時，每30年容量就會損失10%。
小提示: 實施這些儲存、充電和維護指南，以最大限度地提高醫療設備、機器人、安全系統、基礎設施、消費性電子產品和工業自動化等關鍵應用中的電池可靠性和使用壽命。
第 3 部分：溫度管理
3.1 避免高溫
您必須保護鋰離子電池免受 過熱 以保持電池性能和安全。高溫會加速電池內部的化學反應，導致電池快速老化並增加自放電。在 45°C (113°F) 以上的溫度下操作或儲存電池，可能會加速電池老化、膨脹，甚至導致熱失控。下表概述了關鍵溫度閾值：
溫度閾值 | 對鋰電池自放電和安全性的影響 |
|---|---|
高於 45°C (113°F) | 加速老化、增加自放電、熱失控風險 |
高於 60°C (140°F) | 氣體形成、膨脹、排氣，嚴重的安全隱患 |
高放電率下嚴重的熱危害 | |
高於 130°C (266°F) | 極高的燃燒和熱失控風險 |
即使在不使用的情況下，熱量也會增加鋰離子電池的自放電率。例如，在高溫下，電池的自放電率最高可上升至 14倍 與室溫相比。你可以看到這種效果 醫生, 機器人以及 產業 電池可靠性至關重要的應用。長時間暴露在高溫下，尤其是在充電過程中，會導致電池組的永久性容量損失和電池不平衡。充電期間務必監測電池溫度，並避免高於 45°C 的環境。
小提示: 在氣候可控的環境中儲存和操作鋰離子電池。使用熱管理系統，防止充電和放電過程中過熱。
3.2 預防嚴寒
極寒天氣也會為鋰離子電池帶來重大風險。低溫會增加電解液黏度，減緩離子運動，並增大內阻。因此，電池電壓會下降，可用容量也會減少。例如，一顆在 100°C 時額定容量為 25% 的電池，在 -50°C 時可能只能輸出 18% 的電量。在低於 0°C (32°F) 的溫度下為鋰離子電池充電會導致陽極鋰沉積，造成內部短路和永久性損壞。
在寒冷的環境中，由於冷凝作用，與濕氣相關的損壞會加劇，並可能腐蝕內部組件。
在零度以下的溫度下充電可能會導致鋰沉積和容量損失。
如果電池在寒冷的環境下完全耗盡電量後進行儲存，則更容易發生深度放電。
為了減輕這些風險，您應該：
將電池存放在 10°C 至 20°C 之間。
儲存前保持中等充電水準（30%-80%）。
在寒冷環境中，請使用絕緣容器或熱包裝來保護電池。
當溫度降至冰點以下時，避免對鋰離子電池進行充電。
採用濕度控制方法，例如矽膠包。
請注意： 在寒冷環境中充電前預熱電池有助於保持電池效能並延長電池壽命。 安全 以及 基礎設施 領域，在寒冷氣候下可靠的電池運作至關重要。
第四部分：延長壽命
4.1 優質設備
你可以實現 壽命更長 選擇經過認證的高品質設備，為您的鋰電池組提供最佳保障。認證電池組經過嚴格測試，符合國際安全和性能標準。此流程可確保可靠運作、降低自放電率，並降低在以下嚴苛產業中的故障風險： 醫療器械, 機器人以及 安全系統.
選擇鋰電池組時，請尋找以下認證：
IEC 62619：工業鋰離子電池的安全性。
UL 9540：電池和逆變器系統的安全整合。
UL 1973：固定式儲能安全。
CSA 認證：符合加拿大安全與環境標準。
CE 標誌：歐洲健康、安全和環境標準。
UKCA：英國安全合規。
IEC/EN 62477：電力電子轉換器安全。
VDE：德國電氣安全和品質。
UN DOT 38.3：安全運輸與處理。
UN ECE R100：電壓安全。
與未經認證的電池組相比，經過認證的電池組能夠更好地維持電量，並提供更高的安全性。您可以降低營運風險，並確保電池在整個使用壽命期間性能始終如一。在將電池組整合到您的系統之前，請務必驗證其認證。
小提示: 經過認證的設備不僅有助於保障安全，還符合永續發展和負責任採購的目標。如需了解更多關於負責任採購的信息，請參閱我們的 永續發展的哲學 以及 衝突礦物 資源。
4.2 電池管理系統
可靠的電池管理系統 (BMS) 在延長鋰電池組的使用壽命方面發揮著至關重要的作用。 BMS 持續監控電池單元和模組層級的電壓、電流和溫度。它提供過充、過放、過流和短路保護。先進的系統提供電池均衡、精確的充電狀態 (SoC) 和健康狀態 (SoH) 估算以及熱管理。這些功能可協助您及早發現故障，維持穩定的電池效能，並防止加速自放電的情況發生。
有效的 BMS 的主要特點包括：
即時監控電壓、電流、溫度。
過充、過放、短路保護。
電池平衡可防止不均勻老化。
準確的SoC和SoH估算。
熱管理以避免過熱。
用於遠端監控和分析的通訊介面。
模組化架構，具有可擴充性和可靠性。
透過整合強大的 電池管理系統，確保最佳充電效果，減少磨損，並最大程度延長使用壽命。產業研究表明，使用先進的BMS並遵循最佳充電實踐，可將電池壽命從2-3年延長至10年以上，具體取決於充電次數和日常維護。
完整充電週期數 | 預計使用壽命 |
|---|---|
300 | 2-3歲 |
1,000 | 3-5歲 |
3,000 | 5-7歲 |
10,000 | 8-10歲 |
15,000 | 在10年 |
🛡️ 請注意： 實施經過認證的設備和先進的 BMS 技術對於最大限度地延長電池壽命和確保工業和商業應用中的可靠性能至關重要。
遵循電池維護最佳實踐，您可以減少自放電，延長電池壽命，並提高電池可靠性。每次使用後充電、定期維護、妥善存放，可保護您的投資。將這些實踐納入您的鋰電池維護計劃中。將電池保養作為日常營運的核心部分，以實現最高效率。
常見問題
1.工業應用中鋰電池組的最佳充電方法是什麼？
您應該使用具有精確電壓和電流控制的專用充電器。除非必要，否則避免快速充電。充電過程中監測溫度。始終遵循製造商的指南 充電週期 和間隔。
2. 溫度如何影響鋰離子電池的充電和自放電？
高溫會加速自放電並降低充電效率。低溫會減慢充電速度，並可能導致鋰電鍍。為獲得最佳效能，請在 15°C 至 25°C 之間儲存和充電電池。
3. 長期存放時，我可以將鋰電池組連接到裝置或充電器嗎？
長期存放電池前，應斷開電池與設備及充電器的連接。持續充電或連接設備會增加電池自放電，縮短電池壽命。 Large Power 提供 客製化諮詢 以獲得最佳的儲存和充電解決方案。
有關鋰離子電池應用的更多詳細信息 醫生, 機器人, 安全, 基礎設施, 消費類電子產品以及 產業 行業，請訪問我們的內部資源。
