Lithium--ionbatterijen mogen niet volledig opgeladen worden bewaard. De belangrijkste reden is dat, in een volledig opgeladen toestand, de binnenkant van de batterij wordt blootgesteld aan voortdurende hoge- spanningsbelasting. Deze spanning veroorzaakt onomkeerbare schade aan de elektrodematerialen en het elektrolyt, waardoor uiteindelijk de levensduur van de batterij drastisch wordt verkort en mogelijk latente veiligheidsrisico's ontstaan.
Wanneer ze volledig zijn opgeladen, deïntercaleert een groot aantal lithiumatomen van de positieve elektrode en migreert naar de negatieve elektrode. Hierdoor blijft het positieve elektrodemateriaal in een sterk geoxideerde toestand achter, wat een scherpe afname van de stabiliteit van de kristalroosterstructuur veroorzaakt. Het handhaven van deze toestand gedurende langere perioden leidt direct tot het barsten en verpulveren van positieve elektrodedeeltjes, wat een permanente afname van de batterijcapaciteit veroorzaakt. Tegelijkertijd nadert het lithium-intercalatieniveau aan de negatieve elektrode, wanneer het volledig is opgeladen, de verzadiging. Als de temperatuur van de opslagomgeving verhoogd is, hebben lithiumionen de neiging om neer te slaan op het oppervlak van de negatieve elektrode, waardoor naald-achtige lithiumdendrieten worden gevormd. Deze dendrieten blijven groeien en kunnen uiteindelijk de interne scheider doorboren, waardoor een interne kortsluiting ontstaat. Dit leidt op zijn beurt tot het opzwellen en oververhitten van de batterij, en in ernstige gevallen vormt dit een aanzienlijk risico op brand. Bovendien versnelt de hoge spanning die gepaard gaat met een volledig opgeladen toestand de oxidatieve ontleding van de elektrolyt; de gassen en onzuiverheden die door deze ontbinding worden gegenereerd, verhogen de interne weerstand van de batterij, waardoor de achteruitgang van de capaciteit en de zwellingsproblemen verder worden verergerd.
De optimale strategie voor het opslaan van lithium-ionbatterijen is gericht op het stabiliseren van hun chemische toestand en het vertragen van de interne reactiesnelheden. Concreet moeten de volgende belangrijke richtlijnen in acht worden genomen:
Controleer eerst en vooral het laadniveau tijdens opslag strikt. Gangbare typen lithium-ion-accu's-zoals ternair lithium en lithiumijzerfosfaat (LiFePO4)-kunnen het beste worden bewaard binnen een gemiddeld laadbereik van 40% tot 60%. Binnen dit bereik is de chemische toestand van de elektroden het meest stabiel; dit voorkomt door spanning-geïnduceerde schade veroorzaakt door hoge spanning en vermijdt tegelijkertijd negatieve elektrodepassivering, die de daaropvolgende laad- en ontlaadprestaties kan belemmeren-wat doorgaans optreedt wanneer het laadniveau onder de 20% zakt.
Als een accu langere tijd inactief moet blijven, is het raadzaam deze eerst tot ongeveer 50% op te laden voordat u de stroom loskoppelt en opslaat; onder geen enkele omstandigheid mag een batterij voor langere tijd worden opgeslagen in een lage -ladingsstatus (minder dan 20%).
De opslagtemperatuur is een andere kritische factor; de ideale omgeving is een koele, droge ruimte met een temperatuur tussen 0 graden en 25 graden. Hoge temperaturen (boven 35 graden) versnellen de interne chemische reacties in de batterij drastisch, wat leidt tot een snelle achteruitgang van de capaciteit. Omgekeerd, hoewel lage temperaturen (onder 0 graden) deze reacties tijdelijk kunnen vertragen, veroorzaken ze een tijdelijke toename van de interne weerstand van de batterij en kunnen ze mogelijk de elektrolyt beschadigen, waardoor dergelijke omstandigheden ongeschikt worden voor langdurige opslag.
Aangezien lithiumbatterijen een lichte mate van zelfontlading ondervinden, zelfs als ze in een slapende toestand verkeren, wordt aanbevolen dat voor apparaten die bedoeld zijn voor langdurige opslag-zoals elektrische voertuigen of back-upbatterijsystemen-het resterende laadniveau eens in de één tot drie maanden actief wordt gecontroleerd. Als het oplaadniveau onder de 40% daalt, moet deze onmiddellijk worden opgeladen tot een bereik van 40% tot 60% voordat de opslag wordt hervat.
Aanvullende voorzorgsmaatregelen voor opslag zijn onder meer: het handhaven van een droge omgeving om schade door vocht of corrosieve gassen te voorkomen; het beschermen van de batterij tegen fysieke schade zoals verpletteren of stoten; en zich strikt te onthouden van ongeoorloofde demontage van de batterij of wijziging van de beveiligingscircuits, aangezien dit de veiligheidsmechanismen van de batterij in gevaar kan brengen en aanzienlijke veiligheidsrisico's met zich mee kan brengen.
