Nedávná studie amerických vědců, včetně renomovaných TeslaJeff Dahn, odhalila nové poznatky o vlivu vysokých stavů nabití na lithium-železo-fosfátové (LFP) baterie. Výsledky vyvolávají otázky ohledně běžné praxe pravidelného plného nabíjení elektromobilů a mohly by v budoucnu vést ke změnám v doporučeních pro nabíjení.
Vysoké úrovně nabití poškozují články LFP
Studie zveřejněná v časopise Journal of Electrochemical Society ukazuje, že opakované nabíjení při vysokých stavech nabití (SoC) negativně ovlivňuje životnost článků LFP. Stejně jako u baterií s niklem, manganem a kobaltem (články NMC) vede vysoký stav nabití i u článků LFP ke zvýšení napětí, i když s odlišnou křivkou průběhu. Pokud je baterie nabíjena při vysokém napětí a zvýšené teplotě, například při rychlém nabíjení, může v elektrolytu docházet ke škodlivým chemickým reakcím. Tyto reakce vedou k tvorbě usazenin na anodě, což snižuje využitelnou kapacitu článku.
Výzkumníci zdůrazňují, že ztráta kapacity je větší, pokud je baterie často provozována při úrovni nabití 75 až 100 %. Na druhou stranu se životnost baterie prodlužuje, pokud je převážně udržována v nižším stavu nabití. Studie proto doporučuje minimalizovat dobu strávenou ve vysokém stavu nabití.
Rozpor s doporučeními výrobce vozidla
Tato zjištění jsou v rozporu se současnými doporučeními výrobců automobilů, např. Tesla a Ford. Tesla například doporučuje, aby verze LFP. Model 3 a Model Y by měly být plně nabity alespoň jednou týdně, zatímco Ford doporučuje plné nabití každý měsíc. Tato doporučení vycházejí z nutnosti kalibrovat systém řízení baterie (BMS), aby mohl přesněji určovat úroveň nabití a zbývající dojezd. Protože křivka napětí článků LFP je plošší, vyžaduje systém BMS pravidelné pevné body, které se nastavují plným nabitím.
Autoři studie uznávají, že není reálné provozovat články LFP pouze v nízkém rozsahu SoC 0 až 25 %, protože by to výrazně omezilo využitelnou kapacitu baterie. Navrhují, aby se nabíjecí návyky zásadně neměnily, ale aby se individuálně zvážil vztah mezi zachováním kapacity a využitelnou kapacitou.
Výhled: Možné úpravy v praxi?
Vzhledem k tomu, že se na studii podílí Jeff Dahn, jeden z předních odborníků na technologie baterií, mohl by mít tento výzkum dlouhodobý dopad na doporučení výrobců automobilů ohledně nabíjení. Uvidíme, zda tato nová zjištění povedou k úpravě doporučení s cílem optimalizovat životnost baterií, aniž by byla ohrožena uživatelská přívětivost.
