Неотдавнашно проучване на американски изследователи, сред които е и известният изследовател на батериите на Tesla Джеф Дан, разкрива нов поглед върху въздействието на високите състояния на заряд върху литиево-железно-фосфатните (LFP) батерии. Резултатите повдигат въпроси относно разпространената практика на редовно пълно зареждане на електрическите автомобили и могат да доведат до промени в препоръките за зареждане в бъдеще.
Високите нива на заряд увреждат LFP клетките
Изследването, публикувано в Journal of Electrochemical Society, показва, че многократното зареждане при високи нива на заряд (SoC) влияе отрицателно върху експлоатационния живот на LFP клетките. Както и при батериите с никел, манган и кобалт (NMC клетки), високото състояние на заряд също води до повишаване на напрежението на LFP клетките, макар и с различна крива на развитие. Ако батерията се зарежда при високо напрежение и повишена температура, например при бързо зареждане, в електролита могат да възникнат вредни химични реакции. Тези реакции водят до образуване на отлагания върху анода, което намалява използваемия капацитет на клетката.
Изследователите подчертават, че загубата на капацитет е по-голяма, ако батерията често се експлоатира при ниво на заряд от 75 до 100 %. От друга страна, експлоатационният живот на батерията се удължава, ако тя се поддържа предимно в по-ниско състояние на заряд. Ето защо проучването препоръчва да се сведе до минимум времето, прекарано във високо състояние на заряд.
Противоречие с препоръките на производителя на автомобила
Тези констатации противоречат на настоящите препоръки на производителите на автомобили като Tesla и Ford. Tesla, например, препоръчва пълно зареждане на LFP версиите на Model 3 и Model Y поне веднъж седмично, докато Ford препоръчва пълно зареждане веднъж месечно. Тези препоръки се основават на необходимостта от калибриране на системата за управление на батерията (BMS), за да може тя да определя по-точно нивото на зареждане и оставащия пробег. Тъй като кривата на напрежението на LFP клетките е по-плоска, BMS се нуждае от редовни фиксирани точки, които се задават чрез пълно зареждане.
Авторите на изследването признават, че не е реалистично LFP клетките да работят само в ниския SoC диапазон от 0 до 25 %, тъй като това би ограничило сериозно използваемия капацитет на батерията. Те предполагат, че навиците за зареждане не трябва да се променят из основи, но че съотношението между запазването на капацитета и използваемия капацитет трябва да се преценява индивидуално.
Перспективи: Възможни корекции в практиката?
Тъй като в проучването участва Джеф Дан, един от водещите експерти в областта на акумулаторните технологии, това изследване може да има дългосрочно въздействие върху препоръките за зареждане на производителите на автомобили. Предстои да видим дали тези нови констатации ще доведат до коригиране на препоръките с цел оптимизиране на експлоатационния живот на акумулаторите, без да се прави компромис с удобството за потребителя.
