Bảo quản và lưu kho pin lithium-ion và ắc quy đúng cách

Nhiệt độ bảo quản khuyến nghị cho hầu hết các loại pin là 15°C nhiệt độ cực đại cho phép là –40°C đến 50° đối với hầu hết các loại hóa chất.

Lưu kho pin Axit chì

Bạn có thể lưu trữ pin axit chì kín trong tối đa 2 năm. Vì tất cả các loại pin đều tự xả dần theo thời gian, nên điều quan trọng là phải kiểm tra điện áp và/hoặc trọng lượng riêng, và sạc lại khi pin có trạng thái sạc (State of Charge) SOC<70 % (Tức là 2,07V/cell OCV hoặc 12,42V đối với khối ắc quy 12V). Trọng lượng riêng khi sạc 70 % là khoảng 1,218. Pin axit chì có thể có các chỉ số khác nhau và tốt nhất là bạn nên kiểm tra hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất. Một số nhà sản xuất pin có thể để axit chì giảm xuống mức 60 % trước khi sạc lại.

Mức sạc thấp gây ra quá trình sunfat hóa, một lớp oxy hóa trên tấm anode ngăn cản sự di chuyển của ion. Khi sunfat hóa chưa quá nặng, topping charge và/ hoặc sạc xả có thể khôi phục một số phần tổn thất dung lượng.

Quá trình sunfat hóa có thể ngăn chặn việc sạc các cell axit chì kín nhỏ, chẳng hạn như Cyclone của Hawker, sau khi lưu trữ trong thời gian dài. Những loại pin này thường có thể được kích hoạt lại bằng cách sạc điện áp cao. Ban đầu, điện áp cell khi sạc có thể lên tới 5V và tiêu thụ rất ít dòng điện. Trong vòng khoảng 2 giờ, dòng điện sạc sẽ chuyển đổi các tinh thể sunfat thành vật liệu hoạt động, điện trở của cell giảm xuống và điện áp sạc dần trở lại bình thường. Ở mức giữa 2,10V và 2,40V, cell có thể chấp nhận một lần sạc bình thường. Để tránh hư hỏng, hãy đặt giới hạn dòng điện ở mức rất thấp. Không cố gắng thực hiện việc này nếu nguồn điện không có giới hạn dòng điện.

Cách lưu kho pin lithium-ion

Hầu như không có hiện tượng tự xả khi điện áp <4,0V ở 20°C ;

Lưu trữ ở 3,7V mang lại tuổi thọ đáng kinh ngạc cho hầu hết các loại pin Li-ion. Việc tìm ra mức SoC chính xác 40–50 % để lưu trữ Li-ion không quá quan trọng.

Ở mức sạc 40 %, hầu hết Li-ion có OCV là 3,82V/cell ở nhiệt độ phòng. Để có được số đọc chính xác sau khi sạc hoặc xả, hãy để pin nghỉ trong 90 phút trước khi đo rồi lưu trữ. Nếu việc này không thực tế, hãy xả quá 50mV hoặc sạc quá 50mV. Điều này có nghĩa là xả đến 3,77V/cell hoặc sạc đến 3,87V/cell ở 1C hoặc thấp hơn. Sau đó, điện áp sẽ ổn định ở mức khoảng 3,82V. Hình 1 cho thấy điện áp xả điển hình của pin Li-ion.

Hình 1: Điện áp xả biến thiên theo trạng thái sạc (State of Charge – SoC)

SoC của pin được phản ánh trong điện áp mạch hở (Open Circuit Voltage OCV). Lithium mangan oxit có áp là 3,82V ở 40% SoC (25°C) và khoảng 3,70V ở 30% (chính là thông số khi vận chuyển pin). Nhiệt độ và các hoạt động sạc và xả trước đó ảnh hưởng đến kết quả đọc. Để pin nghỉ trong 90 phút trước khi đọc.

Bạn không nên để pin lithium giảm xuống dưới 2V/cell trong bất kỳ trường hợp nào. Các nhánh màu đồng hình thành bên trong cell có thể dẫn đến tình trạng tự xả cao hoặc đoản mạch điện một phần. Nếu được sạc lại, các cell này có thể trở nên không ổn định, gây ra nhiệt độ quá cao hoặc biểu hiện các bất thường khác. Pin Li-ion đã chịu áp lực có thể hoạt động bình thường nhưng nhạy cảm hơn với sự lạm dụng cơ học. Trách nhiệm đối với việc xử lý không đúng cách phải thuộc về người dùng chứ không phải nhà sản xuất pin.

Mất dung lượng trong quá trình lưu trữ

Lưu trữ gây ra hai dạng tổn thất:

(1) Tự xả có thể được nạp lại bằng cách sạc trước khi sử dụng và

(2) tổn thất không thể phục hồi làm giảm vĩnh viễn dung lượng.

Bảng 2 minh họa dung lượng còn lại của pin lithium và axit chì sau một năm lưu trữ ở nhiều nhiệt độ khác nhau. Li-ion có tổn thất cao hơn nếu được lưu trữ khi đã sạc đầy thay vì ở SoC 40 %. (Xem Cách kéo dài thời gian sử dụng pin lithium để nghiên cứu về tổn thất dung lượng trong Li-ion.)

Nhiệt độ	Axit chì khi sạc đầy	Pin Lithium-ion (Li-coban)
		Sạc 40%	Sạc 100%
0°C	97%	98%	94%
25°C	90%	96%	80%
40°C	62%	85%	65%
60°C	38% (sau 6 tháng)	75%	60% (sau 3 tháng)

Bảng 2; Dung lượng phục hồi ước tính khi lưu trữ pin trong một năm
Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ mất dung lượng vĩnh viễn. Tùy thuộc vào loại pin, lithium-ion cũng nhạy cảm với mức sạc.

Pin thường tiếp xúc với nhiệt độ không thuận lợi, và để điện thoại di động hoặc máy ảnh trên bảng điều khiển của ô tô hoặc dưới trời nắng nóng là những ví dụ như vậy. Máy tính xách tay nóng lên khi sử dụng và điều này làm tăng nhiệt độ của pin. Sạc đầy khi cắm vào nguồn điện sẽ làm giảm tuổi thọ của pin. Nhiệt độ cao cũng gây căng thẳng cho pin chì và niken. (Xem  Cách kéo dài tuổi thọ của pin lithium )

Hướng dẫn đơn giản để bảo quản và lưu trữ pin

• Khi cất giữ, hãy tháo pin ra khỏi thiết bị và đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát.
• Tránh đông lạnh. Pin dễ bị đông lạnh hơn nếu để ở trạng thái xả.
• Sạc đầy axit chì trước khi lưu trữ và thường xuyên theo dõi điện áp hoặc trọng lượng riêng; sạc lại nếu dưới 2,07V/cell hoặc nếu SG (specific gravity) dưới 1,225 (hầu hết các loại ắc quy khởi động).
• Pin lithium-ion phải được lưu trữ ở trạng thái sạc bán phần, lý tưởng nhất là ở mức  sạc 40 %. Điều này ngăn không cho pin giảm xuống dưới 2,50V/cell sẽ làm pin rơi vào trạng thái “ngủ”.
• Hãy vứt bỏ pin Li-ion nếu đã xả pin dưới 2,00/V/cell trong hơn một tuần. Tương tự, hãy bỏ pin nếu điện áp không phục hồi bình thường sau khi lưu trữ. Việc xe đạp điện đi tới cảnh báo “pin yếu”, không sạc lại và đem lưu trữ là rất nguy hiểm. Hãy mang tới chuyên gia kiểm tra lại các khối pin này trước khi sử dụng.