Un reciente estudio realizado por investigadores estadounidenses, entre ellos el renombrado Tesla-investigador sobre baterías Jeff Dahn, ha revelado nuevos hallazgos sobre los efectos de los estados de carga elevados en las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP). Los resultados plantean dudas sobre la práctica habitual de cargar a fondo los coches eléctricos con regularidad y podrían dar lugar a cambios en las recomendaciones de carga en el futuro.
Los altos niveles de carga dañan las células de LFP
El estudio, publicado en la revista Journal of Electrochemical Society, muestra que la carga repetida a altos estados de carga (SoC) afecta negativamente a la vida útil de las celdas de LFP. Al igual que ocurre con las baterías de níquel, manganeso y cobalto (celdas NMC), un estado de carga elevado también provoca un aumento de la tensión de las celdas LFP, aunque con una curva de progresión diferente. Si la batería se carga a un voltaje alto y a una temperatura elevada, por ejemplo durante la carga rápida, pueden producirse reacciones químicas perjudiciales en el electrolito. Estas reacciones conducen a la formación de depósitos en el ánodo, lo que reduce la capacidad utilizable de la célula.
Los investigadores subrayan que la pérdida de capacidad es mayor si la batería funciona a menudo con un nivel de carga del 75 al 100 por cien. En cambio, la vida útil de la batería se alarga si se mantiene predominantemente a un estado de carga inferior. Por ello, el estudio aconseja reducir al mínimo el tiempo que se pasa en estados de carga elevados.
En conflicto con las recomendaciones del fabricante del coche
Estos resultados contradicen las recomendaciones actuales de fabricantes de automóviles como Tesla y Ford. Tesla recomienda, por ejemplo, que las versiones LFP del Model 3 y Model Y deben cargarse por completo al menos una vez a la semana, mientras que Ford recomienda una carga completa cada mes. Estas recomendaciones se basan en la necesidad de calibrar el sistema de gestión de la batería (BMS) para que pueda determinar el nivel de carga y la autonomía restante con mayor precisión. Como la curva de tensión de las celdas LFP es más plana, el BMS requiere puntos fijos regulares, que se establecen con una carga completa.
Los autores del estudio reconocen que no es realista hacer funcionar las pilas LFP sólo en un rango bajo de SoC del 0 al 25 por ciento, ya que esto limitaría gravemente la capacidad utilizable de la batería. Sugieren que no se modifiquen fundamentalmente los hábitos de carga, sino que se sopese individualmente la relación entre retención de capacidad y capacidad utilizable.
Perspectivas: ¿Posibles ajustes en la práctica?
Dado que Jeff Dahn, uno de los mayores expertos en tecnología de baterías, participa en el estudio, esta investigación podría tener repercusiones a largo plazo en las recomendaciones de carga de los fabricantes de automóviles. Queda por ver si estos nuevos hallazgos conducirán a un ajuste de las recomendaciones para optimizar la vida útil de las baterías sin comprometer la facilidad de uso.
