EN
Quick Links
Литијум-јонске полуге носе озбиљне ризике од пожара због нечега што се назива термички негатив. Ово је у основи када полуга започне да се непоконтролисано загрева и чак може експлодирати. Проблем се обично јавља након што полуга доживи физичку штету, претерано пуњење или седи на температурама вишим од 60 степени Целзијуса. Ови услови разарају унутрашње делове који одржавају ствари одвојеним унутар полуге, што затим изазива хемијске реакције које ослобађају запаљиве електролитне материјале. Чак и један ћелија која је пробушена може узроковати активирање блиских ћелија скоро одмах. Да би се управљало свим тим опасностима, произвођачима су потребни добри системи контроле напона и правилни поступци испражњавања пре складиштења или транспорта. Многе компаније сада укључују специјалне безбедносне карактеристике директно у своје дизајне полуга како би спречиле такве инциденте.
Stabilnost baterija stvarno zavisi i od temperature i od nivoa vlažnosti. Istraživanja pokazuju da ćelije koje se čuvaju na temperaturama iznad 25 stepeni Celzijus, propadaju otprilike tri puta brže u poređenju sa onima koje se čuvaju između 15 i 20 stepeni. I elektrohemijska ispitivanja to potvrđuju. Kada vazduh postane previše vlažan, preko 60% vlažnosti stvarno počinje da uništava priključke baterija i podstiče rast opasnih dendrita unutar ćelija. To čini unutrašnje kratke spojeve znatno verovatnijim. Za pravilno skladištenje, najbolje je čuvati baterije na mestima gde temperatura ostaje prilično konstantna. Izbegavajte smeštanje u tavan ili garažu gde se temperatura tokom dana može promeniti više od 10 stepeni. Važno je i da nivo vlažnosti bude ispod 50%. Kesice sa gelom silike dobro upijaju višak vlažnosti i štite od oštećenja usled vlažnih uslova.
Када се батерије превише загревају и то дуго времена, то је у суштини термичко оптерећење и један од главних разлога зашто прерано престају да функционишу. Особе које оставе своје батерије поред отвора за грејање, близу радних мотора или на сунцу, убрзо ће приметити проблеме. Катоде се током времена почињу распадати, што значи да батерија сваке године може изгубити између 15% и чак 30% капацитета. Ако се батерије наставе излагати температурама изнад 40 степени Целзијуса, у њима долази до нежељених промена. Електролит се почиње претварати у гас, чиме се кућиште батерије напуша и стварају се озбиљни проблеми у вези са безбедношћу приликом каснијег пуњења. На основу нашег искуства са инфрацрвеним тестирањем, одржавање температуре у складишним просторијама испод 30 степени Целзијуса је критично. Већина људи решава овај проблем тако што осигура довољно простора око батерија за циркулацију ваздуха, а некад додаје и неку врсту топлотног штита између батерије и извора топлоте у непосредној близини.
Litijumske punjive baterije održavaju maksimalnu učinkovitost kada se čuvaju sa 40–50% punjenja. Ova „zona baš kao kod Goldilocks“ smanjuje opterećenje na katodi i anodi, sprečavajući litijumsko pločenje – sporednu reakciju koja oštećuje elektrode. Analiza iz 2023. godine 12 vodećih proizvođača litijum-jonskih baterija je pokazala da 92% preporučuje delimično punjenje za skladištenje, što potvrđuje široki konsenzus u industriji.
Čuvanje baterija punim kapacitetom zapravo ubrzava razgradnju hemikalija u njima, dok potpuno pražnjenje može dovesti do opasnog nakupljanja bakra unutar ćelija baterije. Prema najnovijem izdanju Međunarodnog propisa o zaštiti od požara iz 2024. godine, skladištenje baterija sa najviše 30% naelektrisanja smanjuje verovatnoću pregrejavanja za oko 37% u poređenju sa skladištenjem na punom kapacitetu. Većina ljudi uočava da u praksi najbolje funkcioniše kada se nivo punjenja baterija održava između 40 i 50%. To ostavlja dovoljno rezervnog kapaciteta za prirodni mesečni gubitak od 5% bez rizika od potpunog pražnjenja baterije, što je upravo ono što na duži rok šteti baterijama.
Чак и у идеалним условима, литијумске батерије губе 2–4% капацитета годишње због раста интерфејса чврстог електролита (SEI). За складиштење дуже од шест месеци, поново напуните на 50% свака 3–6 месеци да бисте спречили дубоко празнjenje. Док индустријски системи управљања батеријама користе адаптивне алгоритме засноване на температури, за потрошачке примене довољно је ручно праћење.
Кључно питање :
| Трајање складиштења | Препоручена радња |
|---|---|
| <3 месеца | Складиштити на 40-50% |
| 3-12 meseci | Поново напунити квартално |
| >12 месеци | Користити аларме напона |
Литијум-јонске батерије најбоље функционишу када се чувају између 15°C и 25°C (59°F–77°F) . Изложење испод 0°C (32°F) смањује јонску проводљивост, док температуре изнад 45°C (113°F) повећавају ризик од топлотног неправилног рада услед топљења сепаратора. Истраживања показују да ћелије складиштене на 35°C губе 30% више капацитета годишње у односу на оне које се чувају на 20°C.
| Stanje | Idealni opseg | Праг ризика |
|---|---|---|
| Температура | 15°C–25°C (59°F–77°F) | <0°C или >45°C (32°F–113°F) |
| Relativna vlažnost | 45–55% | >90% |
Nikada ne čuvajte baterije blizu grejnih tela, na direktnoj suncu, ili zaključane unutar automobila tokom vrućih dana. Kontrola temperature je vrlo važna za zdravlje baterija. Kada se temperature tokom dana menjaju za više od 10 stepeni Celzijusa (oko 18 Farenhajta), elektrode unutar zapravo šire i stežu, stvarajući mehanički napon tokom vremena. Za manje zbirke kod kuće ili u kancelariji, najbolje su izolovane plastične kutije kada se postave na mesto sa stabilnom sobnom temperaturom. Veće operacije zahtevaju odgovarajuće sisteme grejanja, hlađenja i ventilacije koji mogu održavati temperature unutar uskog opsega od ±2 stepena. Ovo sprečava da se određena područja starenja brže od drugih, što bi značajno skratilo ukupni vek trajanja.
Када ниво влажности премаши 70%, почиње корозија терминала и постоји опасност од формирања флуоридне киселине унутар кућишта батерија, што смањује век трајања батерије за око 40% у врућим и влажним климама. Са друге стране, када влажност падне испод 30%, статички електрицитет постаје већи проблем који може оштетити осетљиве компоненте. Добра циркулација ваздуха је у овом случају од суштинске важности – препоручује се између шест и дванаест пунх замена ваздуха сваког сата, како би се уклониле непријатне летрге летљивих органских једињења која се ослобађају из старијих батеријских ћелија. Већина објеката користи силикагел пакете или индустријске сушилице ваздуха да би одржали стабилну средину, што је посебно важно за складиштење литијум-гвожђе-фосфатних батерија, јер су посебно осетљиве на промене влажности. Стручњаци у индустрији препоручују редовно праћење и одржавање ових контрола животне средине.
За свакодневну или недељну употребу, чувајте батерије на 40–50% наелектрисања у сувом простору уз температуру собе (15–25°C/59–77°F). Ово смањује напон на електродама и истовремено одржава спремност. Користите непроводне контејнере, избегавајте слагање батерија једних на друге и држите их подаље од металних предмета. Не остављајте их у уређајима дуже од 30 дана како бисте спречили паразитски одвод наелектрисања.
Батерије које се чувају шест месеци или дуже захтевају строгу контролу околине:
| Faktor | Идеални услови | Учесталост праћења |
|---|---|---|
| Nivo punjenja | 40–50% | Свака 3 месеца |
| Temperatura okoline | 10–20°C (50–68°F) | Месечno |
| Vlažnost | <50% релативне влажности | Двапут недељно |
Студија о безбедности батерија из 2023. године је показала да батерије које су чуване пуно наелектрисане шест месеци изгубе 18–22% капацитета, у поређењу са само 2–4% када су чуване на нивоу од 50%. Препоручује се чување у контролисаној клими.
Litijum-jonske baterije samopražnjenje imaju 1,5–2% mesečno. Kako bi se spriječilo duboko pražnjenje, bateriju treba dopuniti do 50% svakih 6–9 mjeseci, ali nikada ne prelaziti 85% tokom održavnog punjenja. Dozvoliti da nivo punjenja padne ispod 5% ubrzava sulfataciju, proces degradacije koji svake godine poslovnim subjektima u SAD-u dodatno košta 740 miliona dolara zbog prematurnih zamjena (Ponemon 2023).
Практично су сви већи произвођачи заједно са безбедносним организацијама као што су UL Solutions и Национална асоцијација за заштиту од пожара договорили неколико основних правила за складиштење. Температура треба да буде у опсегу од 10 до 25 степени Целзијуса, што одговара 50 до 77 степени по Фаренхајту, док је идеалан ниво влажности између 50 и 60 посто. Према стандарду NFPA 855, батерије морају бити удаљене од свега што је запаљиво, а морају се стално пратити услови температуре. Неке важне ствари које треба имати на уму при руковању овим производима укључују стално држање батерија у усправном положају са заштитним поклопцима на месту и никако им дозволити да се слободно гомилају. За веће операције, постављање опреме за термално скенирање има смисла уз системе пасивног гашења пожара. Ове мере спречавају оне опасне ситуације када батерије почну неуправљено да се прегревају.
Према студији из 2023. године коју је обавила Battery University, анализом око 2.000 враћених батерија за алате утврђено је да су оне које су неправилно складиштене изгубиле око две трећине свог капацитета само за 18 месеци. Батерије које су чуване у добрих условима су изгубиле мање од 20%. Када се батерије оволико деградирају, често показују проблеме са падовима напона и појавом која се назива литијумско плочење на електродама. Истраживачи су установили да многи паметни уређаји прерано престају да функционишу зато што корисници често оставе уређаје на пуњењу током већих температура, када премаше 30 степени Целзијуса. Узрок овога, истраживачи објашњавају бржим формирањем такозваног SEI слоја, као и хемијским распадањем електролита унутар ћелија батерија када се дуже задржавају пуно наелектрисане.
Већина стручњака се слаже да одржавање батерија делимично на пуњењу помаже у смањењу нежељених хемијских реакција унутар њих. Према студијама Електрохемијског друштва, батерије које се оставе на потпуном пуњењу (100% SOC) имају повећање унутрашњег отпора за око 15% месечно. То је много горе у односу на оно што се дешава када се одржавају на нивоу од око 60% пуњења, где отпор расте само за 2,2%. Већи произвођачи као што су Dell и Tesla препоручују одржавање нивоа пуњења батерија између 40 и 60 процената ради боље хемијске стабилности током времена. Када се батерије чувају дуже време, разумно је замењивати запасе свака три месеца. Поновно пуњење свих јединица на отприлике 50% капацитета сваких 90 дана помаже у борби против природног пресека пуњења и спречава озбиљне проблеме као што је трајно растварање бакра када нивои падну испод 20% SOC.
Литијумске пуно-презапуне батерије су углавном под изложени термичком неуправљивом процесу, опасностима од пожара и деградацијом услед неправилних услова складиштења, укључујући екстремне температуре и нивое влажности.
Као би се продужио век трајања батерија, литијумске батерије треба чуати напуњене делимично (40–50%) у контролисаној клими са стабилним температурама између 15–25°C и нивоима влажности између 45–55%.
За складиштење на дужи рок, одржавајте батерије на нивоу наелектрисања од 40–50%, редовно пратите услове околине и поново их напуните до око 50% сваких 3–6 месеци како бисте спречили потпуно празнење.
Делимично пуњење смањује оптерећење на компонентама батерије, минимизира деградацију и помаже у одржавању хемијске равнотеже у ћелијама, чиме се спречавају нежељене хемијске реакције и продужује век трајања батерије.