Quali sono i rischi della conservazione a lungo termine delle batterie agli ioni di litio?

Per la conservazione a lungo termine di batterie agli ioni di litio, come forniture mediche, militari e di alimentazione, è particolarmente importante che la batteria abbia buone prestazioni di conservazione a lungo termine. L'interno di una batteria agli ioni di litio è un sistema elettrochimico relativamente complesso. Dopo un lungo periodo di conservazione, l'equilibrio interno cambierà gradualmente. Quando si accumula in una certa misura, la batteria subirà spesso le seguenti modifiche:

1. Caratteristiche fisiche

Secondo la prova effettiva dopo il periodo di conservazione della batteria agli ioni di litio, le caratteristiche fisiche (aspetto, dimensioni, peso, ecc.) Della batteria subiranno alcune modifiche, in particolare le caratteristiche dell'aspetto. Questa tendenza al cambiamento è più evidente quando la temperatura e l'umidità dell'ambiente di stoccaggio non sono buone.

In caso di elevata umidità, dopo la conservazione a lungo termine delle batterie agli ioni di litio, il suo aumento è notevolmente superiore a quello delle batterie poste a bassa umidità. Ad esempio, il guscio in acciaio della batteria è soggetto a ruggine quando l'umidità è elevata, con un conseguente leggero aumento della qualità. La ruggine non influirà sullo stato interno della batteria, ma influirà direttamente sulla spedizione del prodotto e potrebbe avere un impatto negativo sui componenti elettronici corrispondenti.

2. Caratteristiche elettrochimiche

La conservazione a lungo termine delle batterie agli ioni di litio avrà alcune reazioni collaterali, come la decomposizione degli elettroliti, la dissoluzione del materiale attivo, la deposizione di litio, ecc. Quando si accumula in una certa misura, la batteria subirà cambiamenti più evidenti, che si rifletteranno direttamente sulle caratteristiche elettrochimiche della batteria.

1) Capacità

Le variazioni della capacità di stoccaggio a lungo termine delle batterie agli ioni di litio si riflettono principalmente in due punti: uno è la diminuzione della capacità della batteria, che è principalmente causata dall'autoscarica; l'altro è l'aumento della capacità irreversibile, che dipende principalmente dalla reazione di consumo irreversibile tra il sistema chimico interno della batteria. L'autoscarica è inevitabile in tutte le batterie agli ioni di litio. La perdita di capacità causata dall'autoscarica può essere suddivisa in due tipologie: reversibile e irreversibile: reversibile si riferisce alla parte di capacità che può essere ripristinata caricando una batteria agli ioni di litio, e la perdita irreversibile si riferisce alla capacità che non può essere ripristinata . Per i produttori e gli utenti di batterie, è necessario ridurre la perdita di capacità della batteria dopo un lungo periodo di conservazione.

2) Resistenza interna

La resistenza interna di una batteria si riferisce alla resistenza tra le estremità positiva e negativa ed è la somma della resistenza del collettore di corrente, del materiale attivo dell'elettrodo, del diaframma, dell'elettrolita, dell'impugnatura conduttiva e del terminale. Per le batterie agli ioni di litio, minore è la resistenza interna, minore è la tensione occupata quando la batteria è scarica e maggiore è l'energia che può emettere. Ma per le batterie che vengono immagazzinate per lungo tempo, la resistenza tende ad aumentare con l'aumentare del tempo di conservazione. Il superamento di una certa resistenza farà sì che la batteria interna superi il benchmark e verrà rottamata o degradata. Pertanto, è necessario prestare attenzione al cambiamento di resistenza della batteria durante la conservazione a lungo termine.

La temperatura ha un grande effetto sulla resistenza interna: a 25 ℃, la resistenza interna delle batterie agli ioni di litio cambia a 0,57 mQ se conservate per 32 giorni; a 50 ℃, la resistenza interna aumenterà di 2,64 mΩ se la batteria viene conservata per 1 mese; quando la temperatura ambiente raggiunge i 75 ° C, la resistenza della batteria cambia rapidamente e, dopo essere stata lasciata per lo stesso numero di giorni, l'aumento della resistenza è 8,18 mΩ, ovvero 14 volte quello a 25 ° C.

3) Caratteristiche di scarico

Dopo lo stoccaggio a lungo termine, le caratteristiche di scarica delle batterie agli ioni di litio mostrano una tendenza al ribasso. Le prestazioni a bassa temperatura delle batterie conservate per lungo tempo sono notevolmente ridotte.

In sintesi, le caratteristiche complete delle batterie agli ioni di litio dopo una conservazione a lungo termine mostrano una chiara tendenza al ribasso. Al fine di ridurre l'impatto negativo della conservazione a lungo termine su tutti gli aspetti delle prestazioni della batteria, è necessario controllare i seguenti aspetti:

(1) Controllare la temperatura e l'umidità dell'ambiente di conservazione e conservare la batteria in un ambiente a bassa temperatura e asciutto, che favorisce il mantenimento a lungo termine del suo aspetto e delle prestazioni interne.

(2) Attivare periodicamente la batteria. Dopo un certo periodo di immagazzinamento, caricare e scaricare la batteria una o due volte con una piccola corrente, utile per ridurre la perdita di capacità irreversibile della batteria;

(3) Controllare lo stato di carica della batteria durante la conservazione a lungo termine. La ricerca di Wu Guoliang mostra che il controllo della capacità di carica della batteria&in uno stato semi-elettrico (dal 40% al 60% della capacità nominale) favorisce la conservazione a lungo termine della batteria.