— رؤى احترافية من إيفر إكسيد

بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO₄) تُعرف بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO₄) على نطاق واسع بجودتها العالية من حيث الأمان والاستقرار الحراري وعمرها التشغيلي الطويل. ومع ذلك، فإن هذه البطاريات ليست بمنأى عن التلف مع مرور الوقت، خاصةً عند تخزينها مشحونة بالكامل لفترات طويلة.

بصفتها شركة مصنعة محترفة لحلول بطاريات الليثيوم الصناعية، تشرح شركة EverExceed لماذا يمكن أن يؤثر التخزين طويل الأمد للشحن الكامل سلبًا على بطاريات LiFePO₄ - وكيفية تخزينها بشكل صحيح لزيادة عمر الخدمة إلى أقصى حد.

لماذا يُعد تخزين الشحنة الكاملة ضارًا ببطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO₄)

1. تدهور السعة المتسارع (تقادم التقويم)

الآلية الكيميائية:

حتى عند عدم استخدامها، تظل بطارية LiFePO₄ المخزنة مشحونة بالكامل في حالة جهد عالٍ (عادةً ما يزيد عن 3.6 فولت لكل خلية). في ظل هذه الظروف، تصبح التفاعلات الجانبية بين مادة الكاثود (فوسفات حديد الليثيوم) والإلكتروليت أكثر نشاطًا، بما في ذلك أكسدة الإلكتروليت وتحلله.

تستهلك هذه التفاعلات باستمرار أيونات الليثيوم النشطة وتتسبب في زيادة سمك طبقة الطور البيني للإلكتروليت الصلب (SEI) بطريقة لا رجعة فيها.

نتيجة:

مع فقدان الليثيوم النشط تدريجياً، تتناقص السعة القابلة للاستخدام للبطارية بمرور الوقت. وكلما زاد جهد التخزين وطالت مدة التخزين، ازداد فقدان السعة وضوحاً، حتى بدون أي دورات شحن أو تفريغ.

2. زيادة المقاومة الداخلية

تؤدي التفاعلات الجانبية المستمرة ونمو طبقة SEI أثناء تخزين الشحن الكامل إلى زيادة مقاومة حركة أيونات الليثيوم داخل الخلية، مما يؤدي إلى مقاومة داخلية أعلى.

تأثير:

تؤدي المقاومة الداخلية العالية إلى انخفاض أكبر في الجهد أثناء التفريغ، وانخفاض السعة القابلة للاستخدام، وانخفاض إنتاج الطاقة - وغالبًا ما يُنظر إلى البطارية على أنها "أضعف". في الوقت نفسه، تولد عمليات الشحن والتفريغ المزيد من الحرارة، مما يقلل من الكفاءة الإجمالية ويسرع من التلف.

3. انخفاض العمر الافتراضي الإجمالي للبطارية

يتحدد العمر الافتراضي الإجمالي لبطارية الليثيوم بعاملين: دورة الاستخدام (التقادم الناتج عن الاستخدام) والعمر الزمني (التقادم بمرور الوقت). ويؤدي التخزين طويل الأمد بشحنة كاملة إلى استهلاك مستمر للعمر الزمني للبطارية، حتى لو كانت البطارية نادرة الاستخدام.

بمعنى آخر، فإن البطارية المشحونة بالكامل والتي تُترك دون استخدام تستمر في التقادم - ويتم تقصير عمرها الافتراضي الإجمالي.

4. المخاطر المحتملة على السلامة (منخفضة ولكنها ليست معدومة)

تُعرف بطاريات LiFePO₄ بثباتها الحراري العالي ومقاومتها للهروب الحراري، مما يوفر أمانًا أفضل من بطاريات الليثيوم الثلاثية. مع ذلك، تكون أي بطارية ليثيوم أيون في ذروة نشاطها الكيميائي عند شحنها بالكامل.

إذا بقيت البطارية عند مستويات طاقة عالية لفترات طويلة، خاصةً في درجات حرارة مرتفعة أو في حال وجود عيوب تصنيعية طفيفة، فقد يزداد احتمال حدوث دوائر قصر داخلية دقيقة بشكل طفيف. بالنسبة لبطاريات LiFePO₄ عالية الجودة، يبقى هذا الخطر منخفضًا جدًا، ولكن لا ينبغي تجاهله.

ممارسات التخزين الموصى بها لبطاريات LiFePO₄

لتحقيق أقصى قدر من العمر الافتراضي والسلامة لأنظمة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، توصي شركة EverExceed بأفضل الممارسات التالية:

1. حالة الشحن المثلى للتخزين (SOC)

للتخزين طويل الأمد (أكثر من شهر واحد)، حافظ على البطارية عند مستوى شحن يتراوح بين 40٪ و 60٪.

عند هذا المستوى، يكون جهد البطارية (عادةً 3.3 فولت - 3.4 فولت لكل خلية) أكثر استقرارًا، ويتم تقليل التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها إلى الحد الأدنى.

2. بيئة تخزين مناسبة

درجة الحرارة: خزّن البطاريات في بيئة باردة، ويفضل أن تتراوح درجة الحرارة بين 10 و25 درجة مئوية. تُعد درجة الحرارة المرتفعة العامل الأهم الذي يُسرّع من تلف بطاريات الليثيوم.

الرطوبة: حافظ على جفاف البيئة وتجنب تعرضها للرطوبة.

3. الصيانة الدورية أثناء التخزين لفترات طويلة

بالنسبة لفترات التخزين التي تزيد عن ستة أشهر، تحقق من البطارية كل 3-6 أشهر.

إذا انخفض مستوى الشحن إلى أقل من 20%، فأعد شحنه إلى حوالي 50% لمنع التفريغ الزائد.

يؤدي التفريغ الزائد إلى تلف دائم لبطاريات الليثيوم ويجب تجنبه.

4. نصائح عملية للاستخدام اليومي

بالنسبة للاستخدامات اليومية، لا داعي للمبالغة في التفكير بشأن سلوك الشحن. يُعد شحن البطارية بنسبة 100% واستخدامها بعد ذلك بفترة وجيزة - مثل شحن السيارات الكهربائية طوال الليل أو المعدات المستخدمة في اليوم التالي - أمرًا مقبولًا تمامًا.

ما يجب تجنبه هو شحن البطارية إلى 100% وتركها دون استخدام لأيام أو أسابيع.

ملخص

الخطر الأساسي: يؤدي التخزين طويل الأمد للشحن الكامل إلى تسريع شيخوخة بطاريات LiFePO₄، مما يؤدي إلى فقدان لا رجعة فيه للسعة وزيادة المقاومة الداخلية.

السبب الجذري: هذا السلوك متأصل في التركيب الكيميائي لبطاريات الليثيوم. بطاريات LiFePO₄ أكثر متانة، لكنها ليست محصنة ضد هذا السلوك.

أفضل الممارسات: بالنسبة للبطاريات التي ستكون خاملة لفترات طويلة (مثل أنظمة تخزين الطاقة، ومصادر الطاقة الاحتياطية، وبطاريات الليثيوم UPS، والمركبات الكهربائية)، اضبط حالة الشحن إلى حوالي 50٪ وقم بتخزينها في بيئة باردة وجافة.

حلول بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد من إيفر إكسيد

يوفر EverExceed تقنيات متطورة حلول بطاريات الليثيوم LiFePO₄ لتطبيقات الطاقة الاحتياطية الصناعية، وأنظمة الطاقة غير المنقطعة (UPS)، ومراكز البيانات، والاتصالات، وتخزين الطاقة المتجددة. تم تصميم بطارياتنا بخلايا ممتازة وأنظمة إدارة بطاريات ذكية (BMS) ومراقبة جودة صارمة لضمان عمر خدمة طويل وأمان عالٍ وأداء مستقر.

باتباع ممارسات التخزين المناسبة واختيار بطارية ليثيوم موثوقة بفضل حلول EverExceed، يمكن للمستخدمين إطالة عمر البطارية بشكل كبير وتقليل تكاليف التشغيل على المدى الطويل.