Un recente studio condotto da ricercatori statunitensi, tra cui il rinomato Tesla-Jeff Dahn, ha rivelato nuovi risultati sugli effetti di elevati stati di carica sulle batterie al litio ferro fosfato (LFP). I risultati sollevano interrogativi sulla pratica comune di caricare regolarmente e completamente le auto elettriche e potrebbero portare a modifiche delle raccomandazioni di ricarica in futuro.
Alti livelli di carica danneggiano le celle LFP
Lo studio, pubblicato sul Journal of Electrochemical Society, dimostra che la ricarica ripetuta ad alti stati di carica (SoC) influisce negativamente sulla durata delle celle LFP. Come nel caso delle batterie con nichel, manganese e cobalto (celle NMC), un elevato stato di carica porta anche a un aumento della tensione delle celle LFP, anche se con una curva di progressione diversa. Se la batteria viene caricata a una tensione elevata e a una temperatura elevata, ad esempio durante la carica rapida, possono verificarsi reazioni chimiche dannose nell'elettrolita. Queste reazioni portano alla formazione di depositi sull'anodo, che riducono la capacità utilizzabile della cella.
I ricercatori sottolineano che la perdita di capacità è maggiore se la batteria viene spesso utilizzata a un livello di carica compreso tra il 75 e il 100 percento. D'altra parte, la durata della batteria si allunga se viene mantenuta prevalentemente a uno stato di carica inferiore. Lo studio consiglia quindi di ridurre al minimo il tempo trascorso in stati di carica elevati.
Conflitto con le raccomandazioni della casa automobilistica
Questi risultati contraddicono le attuali raccomandazioni delle case automobilistiche, come ad esempio Tesla e Ford. Tesla raccomanda, ad esempio, che le versioni LFP della Model 3 e Model Y dovrebbero essere caricate completamente almeno una volta alla settimana, mentre Ford raccomanda una carica completa ogni mese. Queste raccomandazioni si basano sulla necessità di calibrare il sistema di gestione della batteria (BMS) in modo che possa determinare con maggiore precisione il livello di carica e l'autonomia residua. Poiché la curva di tensione delle celle LFP è più piatta, il BMS richiede punti fissi regolari, che vengono impostati con una carica completa.
Gli autori dello studio riconoscono che non è realistico far funzionare le celle LFP solo in un intervallo di SoC basso, compreso tra lo 0 e il 25%, perché ciò limiterebbe fortemente la capacità utilizzabile della batteria. Suggeriscono che le abitudini di ricarica non dovrebbero essere modificate in modo sostanziale, ma che il rapporto tra conservazione della capacità e capacità utilizzabile dovrebbe essere valutato individualmente.
Prospettive: Possibili adeguamenti nella pratica?
Poiché Jeff Dahn, uno dei maggiori esperti di tecnologia delle batterie, è coinvolto nello studio, questa ricerca potrebbe avere un impatto a lungo termine sulle raccomandazioni di ricarica delle case automobilistiche. Resta da vedere se questi nuovi risultati porteranno a un adeguamento delle raccomandazioni per ottimizzare la durata delle batterie senza compromettere la facilità d'uso.
