锂电池即使在不使用时也会损失电量，了解这一现象是优化电池存储和延长电池寿命的关键。锂离子技术为能源存储带来了革命性的变化，为从智能手机到电动汽车等一切产品提供动力。然而，如果您曾注意到电池在闲置状态下似乎仍会失去电量，那么这可能与潜在的化学反应和存储条件有关。在这篇文章中，我们将深入探讨锂电池在闲置时为何会失去电量背后的科学原理，探讨在不同电量水平下存储电池的影响，并提供长期保持最佳电池性能的最佳实践。

未使用的化学反应 锂电池 

当锂电池长期闲置不用时，会发生几种缓慢但持续的化学反应：

• 自放电和电解质分解：
  所有电池都会经历自放电--一种电量逐渐流失的自然现象。在锂电池中，电解质会随着时间的推移而分解，导致可用电量减少。在温度较高的情况下，这种分解会加速，导致性能下降。

• SEI 层的形成和生长：
  固态电解质界面（SEI）层是在电池使用初期在阳极上形成的。稳定的 SEI 固然有益，但不稳定或过厚的 SEI 通常是由于长时间不使用造成的，会阻碍锂离子流动，进一步降低电池容量和效率。

• 镀锂：
  在某些情况下，尤其是电池以高充电状态储存时，锂会沉积或 "电镀 "到电极表面。这种现象不仅会造成容量损失，还会增加内阻，严重时还会导致安全问题。

长期不运动对电池健康的影响

长时间不使用锂电池会导致多种有害影响：

• 能力衰减：
  随着时间的推移，内部化学反应会降低电池的最大容量。即使不在使用中，这些反应也会慢慢降低电池的整体充电能力。

• 增加内部电阻：
  随着不需要的化学副产物的积累，电池的内阻会升高。这样，当电池最终重新投入使用时，其供电效率就会降低。

• 安全问题：
  在极端情况下，长期闲置加上不适当的储存条件（如高温）可能会增加膨胀甚至热失控的风险，但如果电池储存得当，这种情况很少发生。

存储充电水平的影响：充电与不充电

锂电池的存储方式--无论是完全充电、部分充电还是完全放电--都会对其寿命产生重大影响：

• 充满电的电池
  将电池储存在 100% 的充电状态下会加速电池的老化，因为较高的内部电压会促进电解液氧化等化学反应。随着时间的推移，这会导致 SEI 层变厚，容量衰减更快。

• 完全放电的电池：
  相反，让电池处于深度放电状态可能会导致一种被称为 "过度放电 "的情况，即电池电压降得太低而无法恢复。这会导致不可逆转的化学变化，从而使电池无法使用。

• 最佳储存电荷：
  专家一般建议将锂电池储存在大约 40% 至 60% 充电.这种中间状态可最大限度地减少对电池化学成分的压力，有助于延长电池的使用寿命。

从美国能源部提供的资源中了解有关最佳电池充电水平的更多信息： 能源部电池存储指南.

最佳储存条件和期限

锂电池可以存放多久？

如果储存得当，锂电池可在以下时间内保持可接受的性能 2-3 年.然而，即使在理想条件下，也会由于自放电和化学老化而发生自然降解。

影响电池存储的关键因素：

• 温度
  较低的温度通常会减缓化学反应。将电池存放在凉爽、稳定的环境中对降低降解速度至关重要。不过，极度寒冷可能会影响重新激活后的性能。

• 湿度
  湿度过高会导致内部元件腐蚀。最好将电池存放在湿度可控的干燥环境中。

• 指控状态：
  如上文所述，保持 40-60% 的充电水平是减少化学应力和延长电池寿命的最佳选择。

• 存储环境：
  避免阳光直射、温度波动和容易结露的地方。气候受控的存储设施是长期存储的理想选择。

有关电池储存因素的更多技术细节，ScienceDirect 提供了有关锂离子电池寿命的全面综述： 关于电池老化的科学导向.

储存闲置锂电池的最佳做法

为了最大限度地延长锂电池的使用寿命并提高其性能，请参考以下指南：

• 保持最佳充电状态：
  存放前，将电池充电至 40% 和 60% 之间。这种平衡可减少对电池的压力，降低过充电和过放电的风险。

• 存放在阴凉干燥处：
  理想的存储温度通常在 15°C 至 25°C （59°F 至 77°F）之间。避免高温，因为高温会加速电池降解，避免极低的温度，因为极低的温度可能会影响电池的化学性质。

• 定期监测和维修：
  如果电池存放数月或更长时间，应定期检查其电压。必要时将其充电到最佳水平，这样可以防止深度放电，延长电池的整体使用寿命。

• 使用保护性包装：
  将电池存放在防静电、防潮的容器中。这样可以防止环境因素的影响，降低意外损坏的风险。

• 标签和整理
  对于处理多个电池的企业来说，给每个电池贴上存储日期和电量标签有助于有效跟踪和管理老化过程。

常见问题 (FAQ)

问 1： 锂电池不使用时会失去电量的原因是什么？
答 1：锂电池会因自放电和化学反应（如电解质分解和 SEI 层形成）而失去电量。即使电池处于闲置状态，这些过程也会自然发生。

问题 2： 存储锂电池的建议充电状态是什么？
答 2:锂电池最好存放在有足够电量的地方。 40-60% 充电.这一水平最大限度地减少了对电池化学成分的压力，并有助于降低电池性能随时间的衰减。

问题 3：锂电池可以存放多长时间而不会出现明显的性能损失？
答 3：在最佳条件下--凉爽干燥的环境和适当的充电水平--锂电池可储存 2-3 年 才会出现明显的容量损失。

问题 4：温度对锂电池储存有什么影响？
答 4：较高的温度会加速化学反应，导致更快的降解，而较低的温度则会减缓这些反应。不过，极低的温度也会影响电池重新激活后的性能。

问题 5：我应该将锂电池充满电还是完全放电后再存放？
答 5：两者都不理想。存放充满电的电池会导致过度充电，而完全放电的电池则有过度放电的风险。存放时，部分充电至 40-60% 左右最为理想。

结论

总之，由于固有的自放电和持续的化学反应，锂电池在闲置时会失去电量。衰减过程受存储温度、湿度和电池充电状态等因素的影响。通过将电池保持在最佳充电状态（40-60%）并将其存放在受控环境中，可以大大延长电池的使用寿命，确保在需要时发挥可靠的性能。