Quels sont les dangers du stockage à long terme des batteries lithium-ion?

Pour le stockage à long terme des batteries lithium-ion, telles que les fournitures médicales, militaires et d’alimentation, il est particulièrement important que la batterie a de bonnes performances de stockage à long terme. L’intérieur d’une batterie lithium-ion est un système électrochimique relativement complexe. Après une longue période de stockage, l’équilibre interne va progressivement changer. Lorsqu’elle s’accumule dans une certaine mesure, la batterie subit souvent les modifications suivantes :

1. Caractéristiques physiques

Selon la preuve réelle après le stockage de temps de la batterie lithium-ion, les caractéristiques physiques (apparence, taille, poids, etc) de la batterie subiront certains changements, en particulier les caractéristiques d’apparence. Cette tendance au changement est plus évidente lorsque la température et l’humidité de l’environnement de stockage ne sont pas bonnes.

Dans le cas d’une humidité élevée, après stockage à long terme des batteries lithium-ion, son augmentation est significativement plus élevée que celle des batteries placées sous faible humidité. Par exemple, la coque en acier de la batterie est sujette à la rouille lorsque l’humidité est élevée, ce qui entraîne une légère augmentation de la qualité. La rouille n’affectera pas l’état interne de la batterie, mais elle affectera directement l’expédition du produit et peut avoir un impact négatif sur les composants électroniques qui lui correspondent.

2. Caractéristiques électrochimiques

Le stockage à long terme des batteries lithium-ion aura certaines réactions latérales, telles que la décomposition des électrolytes, la dissolution active des matériaux, le dépôt de lithium, etc. Après avoir été laissé pendant une longue période, l’équilibre interne de la batterie lithium-ion change progressivement. Lorsqu’elle s’accumule dans une certaine mesure, la batterie subira des changements plus évidents, qui seront directement reflétés dans les caractéristiques électrochimiques de la batterie.

1) Capacité

Les changements à long terme de la capacité de stockage des batteries lithium-ion se reflètent principalement en deux points : l’un est la diminution de la capacité de la batterie, qui est principalement causée par l’auto-décharge; l’autre est l’augmentation de la capacité irréversible, qui dépend principalement de la réaction irréversible de consommation entre le système chimique interne de la batterie. L’auto-décharge est inévitable dans toutes les batteries lithium-ion. La perte de capacité causée par l’auto-décharge peut être divisée en deux types : réversible et irréversible : réversible se réfère à la partie de la capacité qui peut être restaurée lors de la charge d’une batterie lithium-ion, et la perte irréversible se réfère à la capacité qui ne peut pas être restaurée. Pour les fabricants de batteries et les utilisateurs de batteries, il est nécessaire de réduire la perte de capacité de la batterie après un stockage à long terme.

2) Résistance interne

La résistance interne d’une batterie se réfère à la résistance entre les extrémités positives et négatives, et est la somme de la résistance du collecteur actuel, le matériau actif électrode, le diaphragme, l’électrolyte, la poignée conductrice, et le terminal. Pour les batteries lithium-ion, plus la résistance interne est petite, plus la tension occupée est petite lorsque la batterie est déchargée et plus elle peut produire d’énergie. Mais pour les batteries qui sont stockées pendant une longue période, la résistance tend à augmenter à mesure que le temps de stockage augmente. Le dépassement d’une certaine résistance fera dépasser la batterie interne et sera mis au rebut ou dégradé. Par conséquent, il est nécessaire de prêter attention au changement de résistance de la batterie lors du stockage à long terme.

La température a un grand effet sur la résistance interne : à 25°C, la résistance interne des batteries lithium-ion passera à 0,57 mQ lorsqu’elles seront stockées pendant 32 jours; à 50°C, la résistance interne augmentera de 2,64 mΩ lorsque la batterie est stockée pendant 1 mois; lorsque la température ambiante atteint 75C , La résistance de la batterie change rapidement, et après avoir été laissé pour le même nombre de jours, l’augmentation de la résistance est de 8,18 mΩ, ce qui est 14 fois celui à 25 °C.

3) Caractéristiques de décharge

Après un stockage à long terme, les caractéristiques de décharge des batteries lithium-ion montrent une tendance à la baisse. Les performances à basse température des batteries stockées pendant une longue période sont considérablement réduites.

En résumé, les caractéristiques complètes des batteries lithium-ion après le stockage à long terme montrent une nette tendance à la baisse. Afin de réduire l’impact négatif du stockage à long terme sur tous les aspects des performances de la batterie, les aspects suivants doivent être contrôlés :

(1) Contrôler la température et l’humidité de l’environnement de stockage, et stocker la batterie dans un environnement à basse température et sec, ce qui est propice à l’entretien à long terme de son apparence et de ses performances internes.

(2) Activer périodiquement la batterie. Après une certaine période de stockage, charger et décharger la batterie une ou deux fois avec un petit courant, ce qui est bénéfique pour réduire la perte irréversible de capacité de la batterie;

(3) Contrôler l’état de charge de la batterie dans un stockage à long terme. Les recherches de Wu Guoliang montrent que le contrôle de la capacité de charge de la batterie à un état semi-électrique (40% à 60% de la capacité nominale) est propice au stockage à long terme de la batterie.