Хранение аккумуляторов

Хранение аккумуляторов

Аккумуляторы относятся к категории “скоропортящихся продуктов”, начинающих терять свое качество сразу же после изготовления. Хотя степень деградации для некоторых типов аккумуляторов достаточно низка, все же не рекомендуется хранить их в течение длительного периода времени перед использованием.

Все типы аккумуляторов должны храниться в сухом и прохладном месте. Можно порекомендовать хранение аккумуляторов в холодильнике (но только не в морозильнике, т.к. не все типы аккумуляторов выдерживают хранение при температуре замерзания). При хранении в прохладном месте, поместите аккумулятор в пластиковый пакет для защиты его от конденсации влаги.

NiCd аккумуляторы могут храниться в необслуживаемом состоянии до пяти лет. Но для достижения лучших результатов, перед хранением полностью зарядите аккумулятор, затем разрядите до нулевого напряжения и после этого замкните его выводы накоротко. Если такая процедура обременительна, разрядите аккумулятор до одного вольта на элемент и храните в сухом, прохладном месте. Полностью заряженные NiCd аккумуляторы при хранении подвержены саморазряду, что приводит к возникновению кристаллических образований (эффекта памяти).

Примечание переводчика:

• Мною был задан вопрос г-ну Isidor Buchmann, главе канадской компании Cadex Electronics Inc., производителю анализаторов аккумуляторов, автору проекта и книги Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers:

I have one question still on your book "Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers", Chapter 15, Caring for Your Batteries from Birth to Retirement: You write that "For best results, a NiCd should be fully charged, then discharged to zero volts." My question: Why the battery needs to be discharged to zero volts? I did not see such information or such requirements in the recommendations from the manufacturers of batteries. Answer to me, please.

На который получил следующий ответ:

Dear Vladimir: Good question, Vladimir. I attended a one-week training seminar in the USA to service aircraft batteries. The main aircraft battery is a flooded NiCd. As part of the service procedure, the battery is first discharged to 1V/cell, then each cell is further discharged to 0V. At this point, all cells are shorted for 24h, after which the battery is recharged and tested. Such a procedure cannot be done on portable batteries. Tests performed by the US Army have shown that a NiCd cell needs to be discharged to at least 0.6V to effectively break up the more resistant crystalline formation. The discharge from 1.0V on down should be done on a much reduced current not to damage the battery. The Cadex battery analyzers go to 0.4V using primary and a secondary discharge methods. I am not aware of any research having been carried out on the benefit of discharging lower than 0.4V/cell. When I asked the instructor at the battery seminar about the benefit of 0V and shorting of 24h, he did not have an clear answer either, He said that they always did it this way. Please read Chapter 10: Getting the Most from you Batteries --- How to Restore and Prolong Nickel-based Batteries on page 154 of "Batteries in a Portable World".

В переводе на русский вышеприведенные вопрос и ответ звучат примерно так :)

У меня есть еще один вопрос по вашей книге "Аккумуляторы в мире портативных устройств.

Руководство по аккумуляторам для неинженеров", глава 15, "Уход за аккумуляторам от покупки до выхода из строя". Вы пишете, что для достижения лучших результатов NiCd аккумуляторы должны быть полностью заряжены, а затем разряжены до 0 вольт. Мой вопрос: почему NiCd аккумулятор необходимо разряжать до 0 вольт? Я не видел такой информации и таких требований в рекомендациях производителей NiCd аккумуляторов.

Ну и мой перевод ответа г-на Isidor Buchmann:

Хороший вопрос, Владимир. Я был на одно-недельном семинаре обучения в США, посвященном обслуживанию авиационных аккумуляторов. В основном авиационные аккумуляторы – заливаемые NiCd. Как часть процедуры обслуживания, аккумулятор сначала разряжается до 1 вольта на элемент, затем каждый элемент разряжается до 0 вольт. После этого все элементы закорачиваются на 24 часа, затем аккумулятор заряжается и тестируется. Такая процедура не может быть выполнена на портативных аккумуляторах. Испытания, проведенные в армии США показали, что NiCd элемент должен быть разряжен по крайней мере до 0.6V, чтобы эффективно разрушить более стойкие кристаллические образования. Разряд от 1.0V вниз должен быть выполнен при значительно уменьшенном токе, чтобы не повредить аккумулятор. Анализатор аккумуляторов Cadex разряжает аккумулятор до 0. 4V используя первичный и вторичный метод разряда. Мне не известны какие-либо исследования, говорящие о преимуществах разряда ниже, чем 0. 4V на элемент. Когда я спросил инструктора (преподавателя) на этом семинаре относительно преимуществ разряда до 0V и закорачивания элементов на 24 часа, он не дал четкого и ясного ответа. Он сказал, что они всегда делали это так. Пожалуйста прочитайте главу 10 "Получение максимума от вашего аккумулятора" --- как восстановить и продлить жизнь аккумуляторам на основе никеля на странице 154. Isidor Buchmann.

• Мое заключение: таким образом, не пытайтесь разрядить свой NiCd или NiMH аккумулятор до 0. В домашних условиях приемлемым следует считать разряд до 1 вольта на элемент.

Еще одно примечание переводчика:

• Для тех кто подробнее интересуется хранением NiCd аккумуляторов (разряд практически до 0 вольт) и технологией обслуживания , применявшейся, а может быть и сейчас применяющейся в NASA, привожу любопытную ссылку, присланную мне Борисом личным письмом:

http://www.verinet.com/~dlc/battery.htm Книга "Handbook for Handling and Storage of Nikel-Cadmium Batteries" (NASA Reference Publication 1326, February 1994)

После длительного хранения NiCd и NiMH аккумуляторы необходимо подготовить перед использованием, путем их медленного заряда, и последующих нескольких циклов разряда/заряда. В зависимости от длительности и температуры хранения, может потребоваться от двух до пяти таких циклов, чтобы восстановить полную емкость аккумуляторов. А в случае хранения при более высокой температуре, потребуется большее количество циклов. Проведение нескольких циклов может потребоваться и после, например, двух месяцев хранения.

Свинцово-кислотные (SLA) аккумуляторы могут храниться до двух лет, но в отличие от NiCd и NiMH, всегда должны храниться в заряженном состоянии. Во время хранения требуется их периодическая подзарядка, чтобы предотвратить понижение напряжения на разомкнутых зажимах каждого элемента аккумулятора ниже 2.0 вольт. (В зависимости от изготовителя, для некоторых типов SLA аккумуляторов допускаются более низкие уровни напряжений). Если вследствие саморазряда напряжение становится ниже критического порога, в большинстве SLA аккумуляторов происходит сульфатация и изменяется их характеристика перезаряда, что естественно влияет на срок эксплуатации. Хотя емкость элементов по большей части может быть восстановлена проведением циклов заряда/разряда, всегда желательно подзаряжать аккумулятор, не дожидаясь снижения напряжения на зажимах элемента ниже 2.1 вольта.

Подобно SLA, Li-ion и Li-pol аккумуляторы должны храниться в заряженном состоянии. Если Li-ion аккумулятор оставить на хранение с напряжением ниже 2. 5 V сроком на три месяца или более, происходит невосстанавливаемая потеря его емкости. Кроме этого, может произойти коррозия элементов. Некоторые Li-ион аккумуляторы не допускают подзарядку, если напряжение на выводах элемента понизилось ниже критического уровня. Это требование выдвигается из соображений безопасности, потому что у глубоко разряженного элемента, изменяется химическая структура и подзарядка может быть опасной. Наилучшие результаты будут при хранении Li-ион аккумуляторов, заряженных до значения их емкости от 70 до 90 %. Некоторые изготовители могут рекомендовать более низкие значения емкости при хранении.

Типичные ошибки при хранении аккумуляторов

Наиболее распространенная ошибка, допускаемая владельцами сотовых телефонов заключается в том, что они оставляют телефон или запасной аккумулятор в автомобиле жарким летом или холодной зимой. Летом температура внутри автомобиля может превысить 60°C. Надо отметить, что высокая температура как правило вредна для работы всех типов аккумуляторов независимо от их электрохимической системы. Длительное хранение и эксплуатация аккумулятора при высокой температуре ускоряет деградацию активных материалов внутри аккумулятора. Любопытно по этому поводу обратиться к данным производителей элементов для аккумуляторных батарей. В спецификациях на бытовые элементы приводятся следующие цифры (они типичны для всех производителей):

NiMH аккумуляторы:

Стандартный заряд: 0°C … +45°C.

Быстрый заряд: 0°C … +40°C (у некоторых производителей 5°C … +45°C).

Разряд: -10°C … +65°C (у некоторых производителей -20°C … +60°C).

Хранение: -20°C … 35°C (в течение 1 года)

Хранение: -20°C … 45°C (в течение 180 дней)

Хранение: -20°C … 55°C (в течение 30 дней)

Хранение: -20°C … 65°C (в течение 7 дней)

Li-ion и Li-pol аккумуляторы:

Заряд: 0°C … +40°C (у некоторых производителей 5°C … +45°C).

Разряд: -10°C … +60°C (у некоторых производителей -20°C … +60°C).

Хранение: -20°C … 35°C (в течение 1 года), у некоторых производителей -20°C … +25°C

Хранение: -20°C … 55°C (в течение 90 дней), у некоторых производителей -20°C … +45°C

Хранение: -20°C … 60°C (в течение 30 дней)

Кроме этого, приведу любопытную табличку для качественного Li-ion аккумулятора со 100 % начальной емкостью перед хранением:

Таким образом, чем выше температура, тем меньшее время аккумулятор должен находиться в данных условиях. Никель-металлгидридные аккумуляторы наиболее чувствительны к высоким температурам по сравнению с аккумуляторами других электрохимических систем. Так постоянная эксплуатация и хранение при 45°C приведут к уменьшению количества циклов NiMH аккумулятора примерно на 60 процентов. NiCd элементы наоборот, менее всех других чувствительны к высокими температурами. Li-ion ведут себя почти так же как NiCd. А литий-ионные полимерные элементы, имеющие, главным образом, ту же самую природу, что и Li-ion, могут иногда вспучиваться, особенно при более высоких температурах.

При пониженной температуре условия хранения наилучшие, но отметим, что именно для хранения, т.к. отдача энергии при минусовых температурах у любых аккумуляторов падает, а заряжать и вовсе нельзя.

Кроме температуры, на срок службы аккумулятора существенное влияние оказывает степень его заряда. Как показывают результаты исследований оптимальный вариант это зарядить аккумулятор перед хранением наполовину.