Comment stocker les batteries?

La température de stockage recommandée pour la plupart des batteries est de 15 ° C (59 ° F); la température extrême admissible est de –40 ° C à 50 ° C (–40 ° C à 122 ° F) pour la plupart des produits chimiques.

Plomb-acide

Vous pouvez stocker une batterie au plomb-acide scellée jusqu’à 2 ans. Étant donné que toutes les batteries se déchargent progressivement avec le temps, il est important de vérifier la tension et / ou la gravité spécifique, puis d’appliquer une charge lorsque la batterie tombe à 70% de son état de charge, ce qui reflète un circuit ouvert de 2,07 V / cellule ou 12,42V pour un pack 12V. (La densité à 70% de charge est d’environ 1,218.) Les batteries au plomb peuvent avoir des lectures différentes, et il est préférable de consulter le manuel d’instructions du fabricant. Certains fabricants de batteries peuvent en outre laisser un acide au plomb chuter à 60% avant la recharge. 

Une faible charge induit une sulfatation, une couche d’oxydation sur la plaque négative qui inhibe la circulation du courant. La charge de finition et / ou le cyclage peuvent restaurer certaines des pertes de capacité aux premiers stades de la sulfatation. 

La sulfatation peut empêcher de charger de petites cellules plomb-acide scellées, comme le Cyclone by Hawker, après un stockage prolongé. Ces batteries peuvent souvent être réactivées en appliquant une tension élevée. Dans un premier temps, la tension de la cellule en charge peut monter jusqu’à 5 V et consommer très peu de courant. En moins de 2 heures environ, le courant de charge convertit les gros cristaux de sulfate en matière active, la résistance de la cellule chute et la tension de charge se normalise progressivement. Entre 2,10 V et 2,40 V, la cellule est capable d’accepter une charge normale. Pour éviter tout dommage, réglez la limite de courant à un niveau très bas. N’essayez pas d’effectuer ce service si l’alimentation ne dispose pas de limitation de courant.

À base de nickel

Le stockage recommandé est d’environ 40% à l’état de charge (SoC). Cela minimise la perte de capacité liée à l’âge tout en maintenant la batterie opérationnelle et en permettant une certaine auto-décharge. Les batteries à base de nickel peuvent être stockées dans un état complètement déchargé sans effet secondaire apparent.

La mesure du SoC par tension est difficile sur les batteries à base de nickel. Une courbe de décharge plate, une agitation après la charge et la décharge et la température affectent la tension. La bonne nouvelle est que le niveau de charge pour le stockage n’est pas critique pour cette chimie, alors appliquez simplement une charge si la batterie est vide et stockez-la dans un endroit frais et sec. Avec une certaine charge, l’amorçage devrait être plus rapide que s’il était stocké dans un état totalement déchargé.

L’hydrure de nickel-métal peut être stocké pendant 3 à 5 ans. La baisse de capacité qui se produit pendant le stockage est partiellement réversible avec l’amorçage. Le nickel-cadmium se stocke bien. 

L’US Air Force a pu déployer des batteries Nicd stockées depuis 5 ans avec de bonnes capacités récupérées après amorçage. On pense que l’amorçage devient nécessaire si la tension chute en dessous de 1 V / cellule. Les piles primaires alcalines et au lithium peuvent être stockées jusqu’à 10 ans avec une perte de capacité modérée.

À base de lithium

Il n’y a pratiquement pas d’auto décharge en dessous d’environ 4,0 V à 20 ° C (68 ° F); le stockage à 3,7 V offre une longévité incroyable pour la plupart des systèmes Li-ion. Trouver le niveau SoC exact de 40 à 50% pour stocker le Li-ion n’est pas si important. À 40% de charge, la plupart des Li-ion ont un OCV de 3,82 V / cellule à température ambiante. Pour obtenir la lecture correcte après une charge ou une décharge, laissez reposer la batterie pendant 90 minutes avant de prendre la lecture. Si cela n’est pas pratique, dépassez la tension de décharge de 50 mV ou augmentez de 50 mV en charge. Cela signifie une décharge à 3,77 V / cellule ou une charge à 3,87 V / cellule à un taux C de 1C ou moins. L’effet élastique réglera la tension à environ 3,82 V.

Le Li-ion ne peut pas descendre en dessous de 2 V / cellule pendant une durée quelconque. Des shunts en cuivre se forment à l’intérieur des cellules, ce qui peut entraîner une auto-décharge élevée ou un court-circuit électrique partiel. Si elles sont rechargées, les cellules peuvent devenir instables, provoquant une chaleur excessive ou présentant d’autres anomalies. Les batteries Li-ion soumises à des contraintes peuvent fonctionner normalement mais sont plus sensibles aux abus mécaniques. La responsabilité en cas de mauvaise manipulation doit incomber à l’utilisateur et non au fabricant de la batterie.

Alcalin

Les piles alcalines et autres piles primaires sont faciles à stocker. Pour de meilleurs résultats, maintenez les cellules à température ambiante fraîche et à une humidité relative d’environ 50 pour cent. Ne congelez pas les piles alcalines, ni aucune pile, car cela pourrait modifier la structure moléculaire. Certaines batteries primaires à base de lithium nécessitent des précautions particulières décrites dans BU-106a: Choix des batteries primaires .

Perte de capacité pendant le stockage

Le stockage induit deux formes de pertes: l’autodécharge qui peut être rechargée avant utilisation, et les pertes non récupérables qui réduisent durablement la capacité. Le tableau 2 illustre les capacités restantes des batteries au lithium et au nickel après un an de stockage à différentes températures. Le Li-ion a des pertes plus élevées s’il est stocké complètement chargé plutôt qu’à un SoC de 40%.
 

TempératurePlomb-acideà pleine chargeÀ base de nickelà tout prixLithium-ion (Li-cobalt)
40% de charge100% de charge
0 ° C25 ° C40 ° C60 ° C97%90%62%38%
(après 6 mois)
99%97%95%70%98%96%85%75%94%80%65%60%
(après 3 mois)

Tableau 2 : Capacité récupérable estimée lors du stockage d’ une batterie pendant un an. 

Une température élevée accélère la perte de capacité permanente. Selon le type de batterie, le lithium-ion est également sensible aux niveaux de charge.
 

Les batteries sont souvent exposées à des températures défavorables, et laisser un téléphone portable ou un appareil photo sur le tableau de bord d’une voiture ou sous le soleil brûlant en sont des exemples. Les ordinateurs portables chauffent lorsqu’ils sont utilisés, ce qui augmente la température de la batterie. S’asseoir à pleine charge alors qu’il est branché sur le secteur réduit la durée de vie de la batterie.  Une température élevée met également en cause les batteries à base de plomb et de nickel.


L’hydrure de nickel-métal peut être stocké pendant 3 à 5 ans. La baisse de capacité qui se produit pendant le stockage est partiellement réversible avec l’amorçage. Le nickel-cadmium se stocke bien. L’US Air Force a pu déployer des batteries NiCd qui avaient été stockées pendant 5 ans avec de bonnes capacités récupérées après l’amorçage. On pense que l’amorçage devient nécessaire si la tension chute en dessous de 1 V / cellule. Les piles primaires alcalines et au lithium peuvent être stockées jusqu’à 10 ans avec une perte de capacité modérée .

Vous pouvez stocker une batterie au plomb-acide scellée jusqu’à 2 ans. Étant donné que toutes les batteries se déchargent progressivement avec le temps, il est important de vérifier la tension et / ou la gravité spécifique, puis d’appliquer une charge lorsque la batterie tombe à 70% de son état de charge, ce qui reflète un circuit ouvert de 2,07 V / cellule ou 12,42V pour un pack 12V. (La densité à 70% de charge est d’environ 1,218.) Les batteries au plomb peuvent avoir des lectures différentes, et il est préférable de consulter le manuel d’instructions du fabricant. Certains fabricants de batteries peuvent en outre laisser un acide au plomb chuter à 60% avant la recharge. Une faible charge induit une sulfatation, une couche d’oxydation sur la plaque négative qui inhibe la circulation du courant. La charge de finition et / ou le cyclage peuvent restaurer certaines des pertes de capacité aux premiers stades de la sulfatation. 

La sulfatation peut empêcher de charger de petites cellules plomb-acide scellées, comme le Cyclone by Hawker, après un stockage prolongé. Ces batteries peuvent souvent être réactivées en appliquant une tension élevée. Dans un premier temps, la tension de la cellule en charge peut monter jusqu’à 5 V et consommer très peu de courant. En moins de 2 heures environ, le courant de charge convertit les gros cristaux de sulfate en matière active, la résistance de la cellule chute et la tension de charge se normalise progressivement. Entre 2,10 V et 2,40 V, la cellule est capable d’accepter une charge normale. Pour éviter tout dommage, réglez la limite de courant à un niveau très bas. N’essayez pas d’effectuer ce service si l’alimentation ne dispose pas de limitation de courant .

Les piles alcalines sont faciles à stocker. Pour de meilleurs résultats, maintenez les cellules à température ambiante fraîche et à une humidité relative d’environ 50 pour cent. Ne congelez pas les piles alcalines, ni aucune pile, car cela pourrait modifier la structure moléculaire .

AirShip

Les batteries Li-ion ne durent pas seulement plus longtemps lorsqu’elles sont stockées partiellement chargées; ils sont également moins volatils en expédition en cas d’anomalie. L’Association du transport aérien international (IATA) et la FAA exigent que tous les packs Li-ion amovibles soient expédiés à un état de charge de 30%. Le SoC peut être estimé en mesurant la tension en circuit ouvert d’une batterie au repos.

La relation entre le SoC et la tension peut être inexacte car la courbe de tension du Li-ion entre 20% et 100% de charge est plate, comme le montre la figure 1. La température joue également un rôle, tout comme les matières actives utilisées dans une cellule. Les autorités aéronautiques semblent moins préoccupées par le SoC exact de 30%, mais par l’importance de transporter du Li-ion en dessous de 50% SoC. De plus grandes réserves sont un mauvais étiquetage en faisant passer le Li-ion comme une chimie bénigne à base de nickel. 

Pour amener le Li-ion à 30% de SoC, déchargez la batterie dans un appareil équipé d’une jauge de carburant et terminez la décharge à 30% de charge. Le système de gestion de batterie intégré (BMS) fait un assez bon travail en fournissant des informations SoC, mais les mesures sont rarement précises. Une décharge complète à «Low Batt» est acceptable tant que la batterie reçoit une charge à destination. Garder le Li-ion dans un état déchargé pendant quelques mois pourrait faire glisser le pack en mode veille.

Les chargeurs modernes disposent du programme «AirShip» qui prépare un pack Li-ion pour le transport aérien en déchargeant ou en chargeant la batterie à 30% de SoC sur commande. Les méthodes typiques sont une décharge complète avec une recharge ultérieure à 30% en utilisant le comptage de coulomb ou des filtres Kalman avancés. Les batteries Li-ion intégrées dans les appareils ont des exigences SoC moins strictes que les packs amovibles.

Directives simples pour le stockage des batteries

  • Les batteries primaires se conservent bien. Les piles alcalines et au lithium primaire peuvent être stockées pendant 10 ans avec une capacité de perte modérée.
  • Lors du stockage, retirez la batterie de l’équipement et placez-la dans un endroit sec et frais .
  • Évitez de geler. Les batteries gèlent plus facilement si elles sont conservées à l’état déchargé .
  • Chargez le plomb-acide avant de stocker et surveillez fréquemment la tension ou la gravité spécifique; appliquer une charge si inférieure à 2,07 V / cellule ou si SG est inférieure à 1,225 (la plupart des batteries de démarrage) .
  • Les batteries à base de nickel peuvent être stockées pendant 3 à 5 ans, même à tension nulle; amorcer avant utilisation. 
  • Le lithium-ion doit être stocké à l’état chargé, idéalement à 40%. Cela empêche la batterie decharge lente de tomber en dessous de 2,50 V / cellule, ce qui déclenche le mode veille .
  • Jeter le Li-ion s’il est conservé en dessous de 2,00 / V / cellule pendant plus d’une semaine. Jeter également si la tension ne récupère pas normalement après le stockage.

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