— Perspectives professionnelles d'EverExceed

Batteries au lithium fer phosphate (LiFePO₄) Les batteries LiFePO₄ sont largement reconnues pour leur excellente sécurité, leur stabilité thermique et leur longue durée de vie. Cependant, même elles ne sont pas à l'abri du vieillissement, notamment lorsqu'elles sont stockées chargées à bloc pendant de longues périodes.

En tant que fabricant professionnel de solutions de batteries au lithium industrielles, EverExceed explique pourquoi le stockage à long terme de batteries chargées à pleine capacité peut avoir un impact négatif sur les batteries LiFePO₄ et comment les stocker correctement pour maximiser leur durée de vie.

Pourquoi le stockage à pleine charge est néfaste pour les batteries LiFePO₄

1. Dégradation accélérée de la capacité (vieillissement calendaire)

Mécanisme chimique :

Même lorsqu'elle n'est pas utilisée, une batterie LiFePO₄ stockée complètement chargée reste à haute tension (généralement supérieure à 3,6 V par élément). Dans ces conditions, les réactions secondaires entre le matériau de la cathode (phosphate de fer lithié) et l'électrolyte s'intensifient, notamment l'oxydation et la décomposition de l'électrolyte.

Ces réactions consomment continuellement des ions lithium actifs et provoquent un épaississement irréversible de la couche d'interface électrolyte solide (SEI).

Résultat:

La capacité utile de la batterie diminue progressivement avec la perte de lithium actif. Plus la tension de stockage est élevée et plus la durée de stockage est longue, plus la perte de capacité est importante, même sans cycles de charge ni de décharge.

2. Augmentation de la résistance interne

Les réactions secondaires continues et la croissance de la couche SEI pendant le stockage de la charge complète augmentent la résistance au mouvement des ions lithium à l'intérieur de la cellule, ce qui entraîne une résistance interne plus élevée.

Impact:

Une résistance interne plus élevée entraîne une chute de tension plus importante lors de la décharge, une capacité utilisable réduite et une puissance de sortie plus faible, ce qui donne souvent l'impression que la batterie est « plus faible ». Parallèlement, la charge et la décharge génèrent plus de chaleur, ce qui réduit l'efficacité globale et accélère le vieillissement.

3. Durée de vie globale de la batterie réduite

La durée de vie totale d'une batterie au lithium est déterminée à la fois par sa durée de vie en cycles (vieillissement dû à l'utilisation) et par sa durée de vie calendaire (vieillissement au fil du temps). Un stockage prolongé à pleine charge réduit continuellement la durée de vie calendaire de la batterie, même si celle-ci est rarement utilisée.

Autrement dit, une batterie complètement chargée laissée inactive continue de vieillir et sa durée de vie totale se réduit.

4. Risques potentiels pour la sécurité (faibles mais non nuls)

Les batteries LiFePO₄ sont réputées pour leur grande stabilité thermique et leur résistance à l'emballement thermique, offrant ainsi une sécurité supérieure aux batteries lithium-ion ternaires. Cependant, toute batterie lithium-ion présente une activité chimique optimale lorsqu'elle est complètement chargée.

Si une batterie conserve un niveau d'énergie élevé pendant une période prolongée, notamment à haute température ou en présence de défauts mineurs de fabrication, le risque de micro-courts-circuits internes peut légèrement augmenter. Pour les batteries LiFePO₄ de haute qualité, ce risque demeure très faible, mais il ne doit pas être négligé.

Pratiques de stockage recommandées pour les batteries LiFePO₄

Pour optimiser la durée de vie et la sécurité des systèmes de batteries lithium-fer-phosphate, EverExceed recommande les bonnes pratiques suivantes :

1. État de charge optimal du stockage (SOC)

Pour un stockage à long terme (plus d'un mois), maintenir la batterie à un SOC de 40 à 60 %.

À ce niveau, la tension de la batterie (généralement 3,3 V à 3,4 V par cellule) est la plus stable et les réactions chimiques indésirables sont minimisées.

2. Environnement de stockage approprié

Température : Stockez les batteries dans un endroit frais, idéalement entre 10 °C et 25 °C. Une température élevée est le facteur le plus important qui accélère le vieillissement des batteries au lithium.

Humidité : Maintenez l'environnement sec et évitez toute exposition à l'humidité.

3. Entretien périodique pendant le stockage de longue durée

Pour les périodes de stockage supérieures à six mois, vérifiez la batterie tous les 3 à 6 mois.

Si le niveau de charge (SOC) descend en dessous de 20 %, rechargez-le à environ 50 % pour éviter une décharge excessive.

Une décharge excessive endommage irrémédiablement les batteries au lithium et doit être évitée.

4. Conseils pratiques pour l'utilisation quotidienne

Pour les usages courants, il n'est pas nécessaire de se préoccuper outre mesure du comportement de charge. Charger une batterie à 100 % et l'utiliser peu après, comme la recharge nocturne d'un véhicule électrique ou d'un équipement utilisé le lendemain, est parfaitement acceptable.

Il faut éviter de charger la batterie à 100 % et de la laisser inutilisée pendant des jours ou des semaines.

Résumé

Risque principal : Le stockage à long terme de la pleine charge accélère le vieillissement calendaire des batteries LiFePO₄, entraînant une perte de capacité irréversible et une augmentation de la résistance interne.

Cause première : Ce comportement est inhérent à la chimie des batteries au lithium. Les batteries LiFePO₄ sont plus robustes, mais pas insensibles à ce phénomène.

Meilleure pratique : Pour les batteries qui resteront inactives pendant de longues périodes (comme les systèmes de stockage d’énergie, les alimentations de secours, les batteries au lithium des onduleurs et les véhicules électriques), ajustez l’état de charge à environ 50 % et stockez-les dans un environnement frais et sec.

Solutions de batteries LiFePO₄ EverExceed

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En respectant les bonnes pratiques de stockage et en choisissant batterie au lithium fiable Grâce aux solutions d'EverExceed, les utilisateurs peuvent prolonger considérablement la durée de vie de la batterie et réduire les coûts d'exploitation à long terme.