锂离子电池即使在不使用时也会持续老化。自放电和日历老化会逐渐降低可用容量、增加内阻，并导致电芯和模组之间产生差异；一个常见的估计值是即使在冷藏储存条件下，每年约有 2% 的容量损失，尽管实际速率在很大程度上取决于温度、荷电状态 (SOC)、化学体系和储存时长。由于库存电池的性能不再统一，在电芯组装或再制造前进行质量筛选对于匹配组件、控制安全风险以及生产一致的电池组至关重要。
储存并不能使锂离子电池保持在固定状态。每一个储存的电芯或模组都必须被视为可能已发生变化的组件，并在进入新组装流程前通过容量、内阻、电压和自放电测试进行重新评估。
为什么储存会改变电池库存
闲置期间日历老化持续进行
即使在断开负载的情况下，锂离子电芯也会发生物理和化学变化。自放电会降低荷电状态，而电极-电解质界面持续发生的反应会逐渐消耗活性锂并降低可用容量。
这意味着两块同时购买的电芯在长时间储存后，其性能可能不再等同。
容量损失减少了可用能量
容量衰减直接降低了电芯或模组在其电压上下限之间能够提供的能量。因此，一个最初达到额定容量的模组在储存后可能提供的运行时间会大幅减少。
约 2% 的年损失率应被视为参考指标，而非通用规范。储存温度、荷电状态、电芯设计和储存时间都会实质性地改变结果。
内阻可能增加
储存老化不仅限于安时容量的损失。电芯还可能产生更高的串联电阻，导致负载下的电压降增大、发热量增加以及功率能力下降。
因此，一个电芯在基本的电压检查中可能看起来合格，但在充电、放电或大电流操作时表现不佳。
自放电可能变得不均匀
健康的电芯通常会逐渐失去电量，但老化会增加自放电率。如果同一库存中的电芯以不同的速率失去电量，它们的荷电状态和电气状况在储存期间就会出现分歧。
异常低的静置电压或在观察期间持续的电压下降可能表明组件已损坏或不适合使用。
为什么储存条件很重要
温度是导致退化的主要驱动因素
储存温度对容量损失的影响通常比单纯的荷电状态更大。高温会加速寄生反应，包括固体电解质界面膜 (SEI) 的持续生长，这会消耗循环锂并增加阻抗。
在约 40 °C 时，参考资料中引用的实验结果显示，电芯在 100% 荷电状态下约 25 周可达到 20% 的容量损失，而在 25% 荷电状态下则需要 44 周。在约 60 °C 时，容量损失可能在四到五周内变得非常严重。
这些数字是特定测试的示例，而非通用的使用寿命预测，但它们证明了控制储存温度的重要性。
荷电状态仍会影响老化
较高的储存荷电状态会增加电极和电解质的压力，并可能加速容量衰减，特别是在与高温结合时。较低的荷电状态可以减少某些老化机制，但并不能停止退化。
因此，储存程序应同时控制温度和荷电状态，并规定储存时长和定期检查的限制。
冷藏只能减缓而非停止退化
低温储存比高温储存能更有效地保持电池状况，但它并不能使电池处于静止状态。容量损失、阻抗增加和电芯间的差异仍会以较低的速率持续发生。
库存的存放时间和储存历史必须保留在组件的质量记录中。
为什么筛选必须在组装前进行
铭牌容量不等于当前容量
供应商规范通常说明在定义的测试条件（通常是相对较低的放电电流）下的标称容量。它们描述的是电芯符合相关额定值时的状态，而不一定是储存数月或数年后单元的状态。
商业额定值的保守程度也可能有所不同。因此，需要直接进行实验室测试以验证当前容量，而不是依赖原始规格表。
匹配可防止模组不平衡
当串联或并联连接时，具有不同容量的电芯或模组贡献并不均等。最弱的组件可能在其他组件之前达到其充放电极限，从而限制了整个组件的可用能量。
不良的匹配还可能导致电流分布不均、老化不一致以及电池组层面的性能过早丧失。
内阻匹配保护功率性能
仅进行容量匹配是不够的。两个组件可能提供相似的安时数，但具有实质上不同的内阻。
电阻差异会导致负载下电压响应和发热量的不平等。因此，筛选必须评估能量能力和功率行为。
筛选可识别不安全或不合适的单元
测试可以揭示异常电压、过度的自放电、高电阻、不稳定的电气行为或在储存和搬运过程中造成的损坏。这些发现使操作员能够在组件集成到更大的电池组之前对其进行隔离、修复、降级或报废。
基本的目视检查仍然有用，但它本身无法确定电气适用性。
实用的筛选流程测量什么
定义测试条件下的容量
受控的充放电测试可以确定组件当前的容量，并允许在整个库存中一致地比较结果。测试电流、电压限制、温度和调节程序应予以记录，因为容量取决于这些条件。
该测量支持按实际健康状态 (SOH) 进行分类，而不是按购买日期或标称标签分类。
内阻和功率响应
电阻测量有助于识别在操作过程中可能产生过热或过度电压降的电芯。在应用需要的情况下，脉冲或负载测试可以比单纯的静置测量提供更真实的功率能力视图。
结果应根据适合电芯化学体系、设计和预期应用的限制进行解读。
静置电压和电压稳定性
开路电压提供了荷电状态和可能异常的初步指示。在定义的时间间隔内进行重复测量可以揭示单次读数无法发现的过度自放电或不稳定行为。
电压筛选应作为容量和电阻测试的补充，而非替代。
物理状况和可追溯性
应检查模组是否有膨胀、腐蚀、绝缘损坏、污染、端子受损及其他机械缺陷。每个单元应保留其测试结果、储存历史、标识和处置记录。
可追溯性可防止未经核实的组件返回生产线，并使后期的电池组级故障排除更加可靠。
再制造中的筛选
工作流程创建了多个决策点
典型的再制造过程包括拆解、清洁和检查、按类型和健康状态分类、修复、重新组装和再分配。测试在分类前以及任何可能改变电气状况的恢复过程后最有价值。
这会将不确定的报废库存转化为一组受控的可用、降级、可修复和报废组件。
模组级测试揭示电池组历史
测试单个模组有助于识别当整个电池组作为一个单元进行评估时可能被隐藏的差异。它可以区分一个整体健康但包含一个弱模组的电池组，与一个退化广泛分布的电池组。
该信息支持更准确的重用决策，并减少在未发现的薄弱环节周围重建电池组的可能性。
修复不能自动恢复一致性
充电、平衡或循环可以改善某些组件的可用状况，但这并不能保证所有电芯都会收敛到相同的容量或电阻。修复后的单元在重新组装前仍需要验证。
正确的问题不是组件是否经过修复，而是它现在是否符合定义的验收标准。
理解权衡
更多的测试会消耗时间和设备容量
容量测试比电压检查更慢且更耗费资源。高吞吐量设施必须平衡测试深度、设备可用性、劳动力以及被评估库存的价值。
适当的应对措施是基于风险的筛选，而不是取消测试。快速的初步检查可以识别明显的废品，而详细的测试则留给可能进入高价值或高需求应用的组件。
保守的阈值会降低良率
严格的验收限制提高了一致性并减少了下游故障，但它们也将更多的单元归类为不适合原始应用。如果了解其状况且应用是为此设计的，一个因高功率汽车电池组而被拒绝的组件可能仍然适用于需求较低的二次利用。
因此，验收标准应与预期用途挂钩，而不是在没有背景的情况下应用。
储存记录不能取代电气验证
温度日志、荷电状态记录和库存时长有助于评估风险，但它们无法揭示每个电芯的当前状况。由于制造差异或先前使用情况，两个具有相同储存历史的单元可能会有不同的老化表现。
历史数据应指导筛选优先级，而测量的电气行为决定处置方式。
早期筛选必须超越储存损坏
组装质量也会影响最终的可靠性。来自堆叠、压制、极耳连接、封装或其他上游操作的缺陷可能会演变成泄漏、电气和安全故障。
对于新组装的电芯和再制造的电池组，检查应在关键工艺之后以及最终集成之前进行。
为您的目标做出正确的选择
筛选策略应反映成品电池的性能、安全性和经济要求。
- 如果您的首要重点是容量一致性： 在组装前测量实际放电容量，并按相当的健康状态对电芯或模组进行分类。
- 如果您的首要重点是功率能力： 包括内阻和负载响应测试，以便高电阻组件不会与较强的单元组合在一起。
- 如果您的首要重点是安全： 将电气测试与目视、绝缘、端子、膨胀和自放电检查相结合，并隔离异常组件。
- 如果您的首要重点是再制造良率： 使用分阶段筛选和特定应用的验收限制，以便可行的低性能单元可以被重新定向到合适的用途。
- 如果您的首要重点是制造吞吐量： 在关键组装步骤后立即增加检查，以防止缺陷电芯消耗下游产能。
可靠的电池组装始于对每个组件状况的当前测量知识。
汇总表：
| 因素 | 对储存电池的影响 | 筛选需求 |
|---|---|---|
| 日历老化 | 容量损失，电阻增加 | 验证实际容量 |
| 温度 | 加速退化 | 低温储存并记录历史 |
| 自放电 | 荷电状态不均 | 测量电压稳定性 |
| 荷电状态 | 较高的 SOC 加速老化 | 控制储存 SOC |
| 内阻 | 功率损耗，发热 | 测试电阻和负载响应 |
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