Хранение литиево-ионных батарей электротранспорта зимой

Как определить какой у вас аккумулятор

Определить принадлежность аккумулятора к той или иной технологии не составит труда. При наличии на батарее буквенных обозначений можно точно определить тип источника электроэнергии. Если никаких указателей нет, но батарейка очень мало весит, то, скорее всего, такое изделие изготовлено по литиевой технологии.

Если батарейка имеет значительный вес и при её эксплуатации явно заметно наличие эффекта памяти, то можно предположить, что элемент относится к группе никель-кадмиевых изделий.

Никель-металлогидридные лишены подобных недостатков и не содержат опасных для окружающей среды тяжелых металлов, поэтому такая батарейка будет иметь средний вес и большой ресурс работы.

Допустимо ли заряжать Lithium-ion батареи при минусовой температуре?

Заряжать литиевые источники энергии на морозе категорически не рекомендуется. После того как накопитель поработал на минусовой температуре, его необходимо нагреть в помещении. Но, прогревать аппаратуру нужно естественным образом, постепенно. Не располагайте её вблизи источников тепла.

При какой температуре заряжать лучше всего? Оптимальным считается диапазон +10…+25 градусов. Если накопитель зарядить на морозе и занести в тёплое помещение, он окажется заряженным сверх нормы. Перезаряд в свою очередь, как и крайний разряд, пагубно сказывается на эффективности функционирования батареек и продолжительности их жизни.

Памятка по хранению и обслуживанию литий-ионных аккумуляторов (Li-ion)

Памятка по хранению и обслуживанию литий-ионных аккумуляторов (Li-ion)

Внимание: если вы приобрели себе электротранспортное средство, то очень важно правильно обслуживать и хранить аккумулятор. На поленитесь ознакомиться с данными правилами для аккумуляторных Li-ion батарей

Хранение:

Хранение:

Рекомендуемая температура хранения для большинства батарей 0°C -20°C; экстремальная допустимая температура -40°C к 50°C в крайних диапазонах вызывающая большие необратимые потери емкости. Аккумуляторы, изготовленные из литиевых элементов должны храниться в состоянии как минимум 40-процентного заряда. Это минимизирует деградацию анода и катода, сохраняет батарею готовой к эксплуатации при этом оставляя возможность для саморазряда.

Пример:

o Литий-ионный аккумулятор номинального напряжения 36 Вольт необходимо зарядить до 38 Вольт, в то время как заряженный он должен выдавать 42 Вольта.

o 48 Вольт – надо зарядить до 49,5 Вольт, заряженный должен выдавать 54,6 Вольт.

o Обратите внимание, что 40% состояние заряда используется для хранения, а 30% используется для транспортировки

• Чем ближе температура хранения к 0 градусов, тем меньше необратимые потери емкости.
• Хранить аккумуляторные батареи необходимо отключенными от потребителей в сухом и прохладном месте.
• Необходимо поддерживать состояние заряда на заданном уровне, периодически проверяя его. Проверка и фиксация напряжения должна выполняться не реже чем раз в 2 месяца.
• Если за 2 месяца напряжения опустилось на 3 Вольта для 36 Вольтовой АКБ и ниже (т.е. на 0,3 Вольта на ячейку), необходимо проводить проверку 1 раз в месяц. Если тенденция к падению напряжения продолжилась, передать аккумулятор в сервисный центр.

Контроллер аккумулятора:

• Работа аккумулятора регулируется специальным контроллером — БМС, который монтируется при производстве внутри корпуса аккумулятора.
• БМС (BMS-Battery Management System) предназначен для текущего контроля разряда и заряда аккумулятора и балансировки элементов между собой. В процессе разряда и заряда контроллер БМС может нагреваться в разумных пределах (30-45 С).
• БМС защищает аккумулятор от перезаряда и переразряда.

Предупреждения:

Обращайтесь с аккумулятором осторожно, избегайте сильной вибрации и ударов, попадания внутрь жидкости. Не замыкайте положительный и отрицательный полюса как на силовых, так и на зарядных проводах, чтобы не сделать короткое замыкание аккумулятора и не вывести из строя зарядный или разрядный блоки контроллера БМС

Данный случай не является гарантийным. Не повредите элементы, поскольку это может привести к короткому замыканию и потере емкости

Кроме того, электролит в элементах может навредить здоровью человека. Не оставляйте аккумулятор на солнце или вблизи нагревательных приборов, хранение при высоких температурах приводит к потере элементами емкости. Если аккумулятор поврежден, деформирован, протекает или чрезмерный нагрев во время работы, прекратите его использование немедленно. Обратитесь за консультацией к продавцу или производителю. Держите аккумулятор на негорючем материале до передачи в сервисный центр.

Зарядка:

• В процессе эксплуатации, если подача напряжения с аккумулятора прекратилась, значит он разряжен. Для его зарядки сначала подключите зарядное устройство (ЗУ) к розетке 220в, затем подключите АКБ к ЗУ (не наоборот!).
• После окончания зарядки возможен этап балансировки. При балансировке происходит включение – выключение ЗУ, необходимо оставить АКБ и ЗУ еще на некоторое время, затем отсоединить ЗУ от аккумулятора. Не оставляйте заряжаться АКБ без присмотра на долгое время.

Как продлить срок службы аккумулятора?

• Элемент (аккумулятора) является независимой единицей, которая содержит полный очаг химической реакции внутри. Для начала использования необходимо убедиться, что элементы/аккумулятор эксплуатируется при определенных условиях, о чем написано в технических характеристиках. Для литиевых аккумуляторов предлагается эксплуатация только в диапазоне рабочей температуры (LiFePO4 от -30 до +45). Если АКБ заряжать на 95-97% и разряжать до 5-10% остаточной емкости, жизненные циклы (количество циклов «зарядразряд») аккумулятора могут быть значительно продлены.
• Зарядка малым током также может продлить срок эксплуатации аккумулятора.
• Хранение при температуре 0-5 С также способствует сохранению емкости и увеличению срока службы АКБ

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

• (NiCd) никель-кадмиевые;
• (NiMH) никель-металл-гидридные;
• (Li-Ion) литий-ионные.

Никель-кадмиевые АКБ

Этот тип аккумуляторов является самым распространенным, хотя им уже более 100 лет. NiCd батареи обладают хорошей емкостью и невысокой стоимостью.

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.

1. Долговечность. При правильной эксплуатации АКБ может прослужить 8-10 лет.
2. Возможность работы при низких температурах. Заряд батареи практически не снижается, что позволяет использовать инструмент в зимнее время на открытом воздухе.
3. Высокая степень надежности и неприхотливость к условиям работы.
4. Батарея выдерживает тысячу циклов зарядки-разрядки.
5. Аккумулятор может храниться в течение длительного времени в разряженном состоянии.

Поскольку NiCd батареи не “боятся” полного разряда, работать инструментом можно до полной его остановки, то есть до глубокого разряда АКБ. Только после этого можно поставить ее на заряд, не опасаясь, что емкость аккумулятора снизится.

Однако никель-кадмиевые аккумуляторы не лишены недостатков. Токсичность внутреннего наполнения батарейки вызывает проблемы при утилизации.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться. Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора. На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

NiMH аккумуляторы были разработаны, чтобы убрать недостатки никель-кадмиевых АКБ.           Положительные характеристики никель-мелалл-гидридных батарей следующие:

• имеют меньшие габариты и массу;
• обладают низкой токсичностью;
• “эффект памяти” слабо выражен;
• имеют высокие емкостные характеристики;
• устойчивы к повреждениям механического характера;
• увеличилось количество циклов зарядки-разрядки (до 1500).

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

• их запрещено использовать при отрицательных температурах окружающей среды;
• АКБ имеет свойство быстро разряжаться;
• меньший срок службы аккумулятора, если сравнивать с никель-кадмиевыми АКБ;
• высокая стоимость;
• требуется много времени для зарядки;
• АКБ не “переносит” глубокую разрядку.

Таким образом, хотя NiMH батареи и создавались, чтобы составить конкуренцию никель-кадмиевым АКБ, они значительно уступают по эксплуатационным характеристикам последним.

Литий-ионные батареи

Li-Ion аккумуляторы заметно выигрывают большинство позиций у других типов АКБ. К плюсам литий-ионных АКБ можно отнести следующее:

• практически полное отсутствие “эффекта памяти”;
• подзаряжать литий-ионный аккумулятор можно на любой стадии разрядки, без опасения потери емкости;
• нет потери мощности при низком заряде АКБ;
• эффективный срок эксплуатации равен 5-8 годам;
• низкий саморазряд;
• требуется мало времени на зарядку;
• отсутствуют токсичные элементы;
• большая мощность при небольших габаритах.

Минусы литий-ионных АКБ:

• чувствительность к ударам (могут взрываться при сильных ударах);
• батарея не переносит полного разряда и перезаряда — от этого АКБ выходит из строя;
• при низких температурах быстро разряжается;
• высокая цена;
• срок службы ниже, чем у никель-кадмиевых АКБ.

Однозначно сказать, какой аккумулятор лучше, затруднительно. Главным образом, вы должны определиться, для каких целей вы собираетесь приобретать шуруповерт. Если для домашнего использования, которое подразумевает нечастое включение с длительными перерывами в работе, то нужно выбирать инструмент с никель-кадмиевой АКБ.

Литий-ионные аккумуляторы – это выбор профессионалов. Они рассчитаны на постоянную, длительную и непрерывную работу

Также для профессионального инструмента важно время перезарядки АКБ. Но стоит запомнить одно правило: литиевый аккумулятор нельзя доводить до полного разряда

Отечественные морозостойкие АКБ

Специалисты холдинга «Росэлектроника» из состава госкорпорации «Ростех» разработали особую модификацию аккумуляторов, способную выдерживать экстремально низкие для батарей температуры. По информации «Ростеха», эти элементы питания могут работать даже при 50-градусном морозе. Также они способны выдерживать жару до +50 градусов Цельсия.

Новое творение «Росэлектроники» представляет собой литий-ионные аккумуляторы, отличающиеся от обычных широко распространенных литиевых батарей, некой «уникальной электрохимической рецептурой». На запрос CNews, в чем именно заключается ее уникальность, представители «Ростеха» и НПО «Импульс» (входит в «Росэлектронику, отвечало за разработку АКБ) на момент публикации материала ответить не смогли.

На 22 декабря 2021 г. отечественные морозостойкие аккумуляторы уже прошли цикл предварительных испытаний. По информации разработчиков, батарея весом около 150 граммов способна выдержать до 2700 и более циклов заряд-разряд в зависимости от условий эксплуатации.

Начать серийное производство разработчики планируют в I квартале 2022 г. Представители «Ростеха» сообщили CNews, что конвейер будет запущен в Санкт-Петербурге на базе производственных мощностей НПО «Импульс».

Как подготовить электровелосипед к хранению

Теперь, когда вы знаете, почему так важно правильно обслуживать свой электрический велосипед до и во время его хранения, мы перейдем к тому, как выполнить необходимые для этого шаги. 

Храните батарею электрического велосипеда отдельно

Прежде всего, вы не должны оставлять аккумулятор на велосипеде, пока вы его храните. Это связано с тем, что изменения температуры и климата, особенно те из них, которые предполагают возможность образования конденсата, могут вызвать коррозию контактов батареи. 

Рекомендуется вынуть батарею из электровелосипеда, когда вы готовите его к хранению. Использование «тонкого слоя» клеммной смазки на аккумуляторе помогает защитить контакты батареи от коррозии.

Храните электрический велосипед с уровнем зарядки батареи 30-80% 

Далее рекомендуется не хранить батарею полностью заряженной или разряженной (например, на 100% или 0%). Для хранения рекомендуется заряжать аккумулятор в диапазоне от 30 до 80 процентов. Частично заряжать аккумулятор для хранения лучше всего, так как это поможет сохранить емкость аккумулятора в течение длительного времени. 

Ниже приведена научная информация о том, как температура влияет на батареи. В данном конкретном случае речь идет о литиевых батареях: «Порошок лития внутри элементов батареи снижает электрическое сопротивление по мере нагревания». 

Это означает, что в более теплых условиях ваша батарея будет разряжаться быстрее и будет нуждаться в зарядке чаще». Литиевые батареи лучше всего хранить в холодных условиях, где внутреннее сопротивление наибольшее и будет оставаться полностью заряженным в течение более длительного времени». 

Не следует оставлять аккумулятор заряженным на все время хранения, потому что, хотя это и не повлияет на срок его службы, вы можете увеличить риск возгорания. Хорошая идея — приобрести таймер зарядки (см. На Amazon), который автоматически отключит основной ток через определенное время. Это значительно упростит вам процесс!

Храните аккумулятор электровелосипеда при температуре 0-20C

Рекомендуется также хранить батарею при температуре от 0 до 20 градусов Цельсия (32 — 68 по Фаренгейту). А идеальная температура где-то посередине — около 10 градусов Цельсия (50 по Фаренгейту). Это гарантирует, что ваш аккумулятор прослужит дольше. 

Помойте и почистите ваш электрический велосипед, прежде чем хранить его

Когда дело доходит до очистки вашего электровелосипеда перед хранением, есть несколько основных шагов, которые вы можете сделать. Все, что вам нужно, это несколько мочалок, немного воды, велосипедное масло и смазка, а также жидкость для мытья посуды. 

Основными компонентами вашего электрического велосипеда, которые вы должны чистить, являются рама, цепь, кассета и шестерни. Используйте велосипедную смазку для цепи, чтобы предотвратить образование ржавчины на ней.

Не следует использовать воду под давлением для мытья электрического велосипеда, так как это может привести к потенциальным повреждениям. После того, как цепь и кассета е-байка высохнут, обязательно нанесите на них смазку. 

После того, как основная чистка будет закончена, и если вы хорошо понимаете конструкцию велосипеда, вы сможете разобрать части вашего электрического велосипеда для более тщательной чистки. Есть также возможность пойти в местный магазин электрических велосипедов, где можно произвести более глубокую чистку велосипеда перед длительным его хранением. 

Если вы храните свой электровелосипед на открытом воздухе или в подвале, где температура не регулируется, опасайтесь влаги и конденсата в воздухе, так как они могут вызвать ржавчину. Если вы не в состоянии хранить свой велосипед в другом месте, обязательно регулярно проверяйте условия его хранения в течение всего срока хранения. 

Общие правила

Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:

• При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
• Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
• Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
• Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.

Читать также: Металлографические исследования металлов и сплавов

Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:

• 3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
• Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.

Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:

• Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
• Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
• Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.

Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.

Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.

В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова

Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

• с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
• их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
• как долго можно хранить без перезарядок?

Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева

В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Долговременное хранение литий-ионных аккумуляторов

Электроинструмент на литий-ионных аккумуляторах уже относительно давно и плотно вошел в нашу жизнь. Постепенно и электротранспорт становится обычным средством передвижения. По городам удобно перемещаться на электросамокате и моноколесе, за городом на электровелосипеде и электроскутере.

А поскольку значительный процент цены всех этих чудесных и полезных транспортных средств составляют литий-ионные аккумуляторы, нужно заботиться о том, что бы они прослужили как можно дольше.

Литий-ионные аккумуляторы начинают деградировать сразу же после того, как сделаны. Долговременное хранение без ухудшения характеристик литий-ионных аккумуляторов невозможно. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные быстрее деградируют при полном заряде. Хранить их нужно при 40-50% заряда. Хранение литий-ионных элементов со 100% зарядом продолжительное время ускоряет процесс их деградации. Также немаловажным моментом является то, что наполовину разряженные батареи не взрываются.

Хранить аккумуляторные батареи (АКБ) желательно при температурах +5…+8 градусов. Относительная влажность не особо важна, рекомендуется около 50%. Если возможна конденсация влаги, аккумуляторы рекомендуется хранить в герметичном пластиковом пакете.

Саморазряд аккумуляторов – процесс довольно медленный. При доллгом хранении аккумуляторов полного саморазряда следует избегать. Часто после полного саморазряда аккумуляторная батарея теряет свои свойства и ее приходится выбросить. Каждые 6 месяцев или около того вы должны проверять свои аккумуляторы и заряжать их до 40-50%. При заряде до этого уровня проще всего использовать таймер. Если у вас есть батарея 10 Ач, и ее нужно зарядить примерно на 20% при помощи зарядного устройства на 2 ампера, это означает, что вы должны заряжать ее в течение часа (зарядное устройство 2 Ач / 2 ампера = 1 час).

Примерные потери емкости в зависимости от уровня заряда и температурного режима при хранении АКБ приведены ниже:

0 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 2% / год 25 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 4% / год 40 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 15% / год 60 °С – потеря емкости при хранении АКБ с 40% уровнем заряда – 25% / год

0 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 6% / год 25 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 25% / год 40 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 35% / год 60 °С – потеря емкости при хранении АКБ с полным зарядом – 40% / год

Выше описаны “усредненные” рекомендации. Производители литий-ионных аккумуляторов дают более точную информацию о хранении. Так LG Electronics о хранении аккумуляторов 18650 2500 mAh пишет следующее:

Если вам нужно разрядить батарею на электровелосипеде, это лучше это делать под нагрузкой. Поставить велосипед на подставку и крутить колесо в холостую рискованно, поскольку это приведет к перегреву электромотора (они не рассчитаны на работу без нагрузки). Лучше просто покататься.

Наиболее безопасно заряжать объемные батареи для электротранспорта в дровяной печи, камине или в модифицированной коробке для боеприпасов (стоит долларов). Но можно и в гараже, если у вас нет загородного дома. Дым от литиевого огня невероятно токсичен, и он может повредить все в вашем доме. Я заряжаю батарею для электровелосипеда в стальном ящике с отверстиями (отверстия нужно просверлить, что бы в случае воспламенения ящик не разорвало).

С каждым годом литий-ионные аккумуляторы становятся все безопаснее, но лучше не подставляться под игры с теорией вероятностей.

Хотя некоторые люди хранят свои литий-ионные батареи в холодильнике, этого делать не рекомендуется, потому что влажность внутри холодильника довольно высока, что может вызвать проблемы с коррозией на соединениях и BMS. Лучшее место для их хранения – прохладное, сухое и недоступное для грызущих животных. Крыса может запросто прогрызть оболочку и закончится это точно также, как при повреждении батареи от удара. Для собаки аккумуляторная батарея – тоже не лучшая игрушка.

Никогда не храните литий-ионные аккумуляторы в вашем автомобиле, где в летние солнечные дни температура может сильно повышаться.

Больше ничего на тему “долговременное хранение литий-ионных аккумуляторов” обычному потребителю знать не нужно. Дополнительно можно почитать статьи: Как продлить срок службы литий-ионных батарей? Купить аккумуляторную батарею для электровелосипеда Емкость батареи и максимальный пробег электровелосипеда

Желающим потреблять информацию в аудио и видео форматах следует посмотреть ролик:

Дмитрий Константинов