Een recente studie door Amerikaanse onderzoekers, waaronder de gerenommeerde Tesla-batterijonderzoeker Jeff Dahn, heeft nieuwe bevindingen onthuld over de effecten van hoge oplaadstatussen op lithium-ijzerfosfaatbatterijen (LFP). De resultaten roepen vragen op over de gangbare praktijk om elektrische auto's regelmatig volledig op te laden en zouden in de toekomst kunnen leiden tot wijzigingen in de laadaanbevelingen.
Hoge oplaadniveaus beschadigen LFP-cellen
Het onderzoek, gepubliceerd in het Journal of Electrochemical Society, toont aan dat herhaaldelijk opladen in hoge oplaadstatussen (SoC) de levensduur van LFP-cellen negatief beïnvloedt. Net als bij batterijen met nikkel, mangaan en kobalt (NMC-cellen) leidt een hoge laadtoestand ook tot een stijging van de spanning van LFP-cellen, zij het met een andere verloopcurve. Als de batterij wordt opgeladen met een hoge spanning en een verhoogde temperatuur, bijvoorbeeld tijdens snelladen, kunnen er schadelijke chemische reacties optreden in de elektrolyt. Deze reacties leiden tot de vorming van afzettingen op de anode, waardoor de bruikbare capaciteit van de cel afneemt.
De onderzoekers benadrukken dat het capaciteitsverlies groter is als de batterij vaak wordt gebruikt met een laadniveau van 75 tot 100 procent. Aan de andere kant wordt de levensduur van de batterij verlengd als deze voornamelijk op een lager laadniveau wordt gehouden. In het onderzoek wordt daarom geadviseerd om de tijd dat de accu in een hoge laadtoestand wordt gebruikt tot een minimum te beperken.
In strijd met de aanbevelingen van de autofabrikant
Deze bevindingen zijn in tegenspraak met de huidige aanbevelingen van autofabrikanten, zoals Tesla en Ford. Tesla beveelt bijvoorbeeld aan dat de LFP-versies van de Model 3 en Model Y minstens één keer per week volledig moeten worden opgeladen, terwijl Ford aanbeveelt om de accu elke maand volledig op te laden. Deze aanbevelingen zijn gebaseerd op de noodzaak om het batterijmanagementsysteem (BMS) te kalibreren, zodat het het laadniveau en de resterende actieradius nauwkeuriger kan bepalen. Omdat de spanningscurve van LFP-cellen vlakker is, heeft het BMS regelmatig vaste punten nodig, die worden ingesteld door een volledige lading.
De auteurs van het onderzoek erkennen dat het niet realistisch is om LFP-cellen alleen in een laag SoC-bereik van 0 tot 25 procent te gebruiken, omdat dit de bruikbare capaciteit van de batterij ernstig zou beperken. Ze suggereren dat laadgewoonten niet fundamenteel moeten worden veranderd, maar dat de relatie tussen capaciteitsbehoud en bruikbare capaciteit afzonderlijk moet worden afgewogen.
Vooruitzichten: Mogelijke aanpassingen in de praktijk?
Aangezien Jeff Dahn, een van de toonaangevende experts op het gebied van batterijtechnologie, betrokken is bij het onderzoek, zou dit onderzoek op de lange termijn invloed kunnen hebben op de laadaanbevelingen van autofabrikanten. Het valt nog te bezien of deze nieuwe bevindingen zullen leiden tot een aanpassing van de aanbevelingen om de levensduur van de accu's te optimaliseren zonder afbreuk te doen aan de gebruiksvriendelijkheid.
