Un studiu recent realizat de cercetători americani, inclusiv de renumitul Tesla-cercetător în domeniul bateriilor, Jeff Dahn, a dezvăluit noi constatări privind efectele stărilor de încărcare ridicate asupra bateriilor litiu-fier-fosfat (LFP). Rezultatele ridică semne de întrebare cu privire la practica obișnuită de încărcare completă în mod regulat a mașinilor electrice și ar putea duce la modificarea recomandărilor de încărcare în viitor.
Nivelurile ridicate de încărcare deteriorează celulele LFP
Studiul, publicat în Journal of Electrochemical Society, arată că încărcarea repetată la niveluri ridicate de încărcare (SoC) afectează negativ durata de viață a celulelor LFP. Ca și în cazul bateriilor cu nichel, mangan și cobalt (celule NMC), o stare de încărcare ridicată duce, de asemenea, la o creștere a tensiunii celulelor LFP, deși cu o curbă de progresie diferită. Dacă bateria este încărcată la o tensiune ridicată și la o temperatură crescută, de exemplu în timpul încărcării rapide, în electrolit pot apărea reacții chimice dăunătoare. Aceste reacții duc la formarea de depuneri pe anod, ceea ce reduce capacitatea utilizabilă a celulei.
Cercetătorii subliniază faptul că pierderea de capacitate este mai mare în cazul în care bateria este utilizată frecvent la un nivel de încărcare de 75-100%. Pe de altă parte, durata de viață a bateriei este prelungită dacă aceasta este menținută predominant la o stare de încărcare mai scăzută. Prin urmare, studiul recomandă reducerea la minimum a timpului petrecut în stări ridicate de încărcare.
Conflictul cu recomandările producătorului auto
Aceste constatări contrazic recomandările actuale ale producătorilor de automobile, cum ar fi Tesla și Ford. Tesla recomandă, de exemplu, ca versiunile LFP ale Model 3 și Model Y ar trebui să fie încărcate complet cel puțin o dată pe săptămână, în timp ce Ford recomandă o încărcare completă în fiecare lună. Aceste recomandări se bazează pe necesitatea de a calibra sistemul de gestionare a bateriei (BMS), astfel încât acesta să poată determina mai precis nivelul de încărcare și autonomia rămasă. Deoarece curba de tensiune a celulelor LFP este mai plată, BMS are nevoie de puncte fixe regulate, care sunt stabilite de o încărcare completă.
Autorii studiului recunosc că nu este realist să se exploateze celulele LFP numai într-un interval de SoC scăzut de la 0 la 25 %, deoarece acest lucru ar limita grav capacitatea utilizabilă a bateriei. Ei sugerează că obiceiurile de încărcare nu ar trebui schimbate fundamental, dar că relația dintre păstrarea capacității și capacitatea utilizabilă ar trebui evaluată individual.
Perspective: Ajustări posibile în practică?
Întrucât Jeff Dahn, unul dintre cei mai importanți experți în tehnologia bateriilor, este implicat în studiu, această cercetare ar putea avea un impact pe termen lung asupra recomandărilor producătorilor auto privind încărcarea. Rămâne de văzut dacă aceste noi descoperiri vor conduce la o ajustare a recomandărilor pentru a optimiza durata de viață a bateriilor fără a compromite ușurința de utilizare.
