Aralarında ünlü araştırmacıların da bulunduğu ABD'li araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir çalışma Tesla-Batarya araştırmacısı Jeff Dahn, yüksek şarj durumlarının lityum demir fosfat (LFP) bataryalar üzerindeki etkilerine ilişkin yeni bulgular ortaya koydu. Sonuçlar, elektrikli otomobillerin düzenli olarak tam şarj edilmesine yönelik yaygın uygulama hakkında soru işaretleri yaratıyor ve gelecekte şarj önerilerinde değişikliklere yol açabilir.
Yüksek şarj seviyeleri LFP hücrelerine zarar verir
Journal of Electrochemical Society'de yayınlanan çalışma, yüksek şarj durumlarında (SoC) tekrarlanan şarjın LFP hücrelerinin hizmet ömrünü olumsuz etkilediğini gösteriyor. Nikel, manganez ve kobalt içeren pillerde (NMC hücreleri) olduğu gibi, yüksek şarj durumu da farklı bir ilerleme eğrisiyle de olsa LFP hücrelerinin voltajında bir artışa yol açmaktadır. Akü yüksek voltajda ve yüksek sıcaklıkta şarj edilirse, örneğin hızlı şarj sırasında, elektrolitte zararlı kimyasal reaksiyonlar meydana gelebilir. Bu reaksiyonlar anot üzerinde birikintilerin oluşmasına yol açarak hücrenin kullanılabilir kapasitesini azaltır.
Araştırmacılar, akünün sıklıkla yüzde 75 ila 100 şarj seviyesinde çalıştırılması durumunda kapasite kaybının daha fazla olduğunu vurguluyor. Öte yandan, ağırlıklı olarak daha düşük bir şarj durumunda tutulursa akünün hizmet ömrü uzar. Bu nedenle çalışma, yüksek şarj durumlarında geçirilen sürenin en aza indirilmesini tavsiye etmektedir.
Araç üreticisinin tavsiyeleri ile çatışma
Bu bulgular, aşağıdaki gibi otomobil üreticilerinin mevcut önerileriyle çelişmektedir Tesla ve Ford. Tesla Örneğin Ford, Model 3 ve Model Y'nin LFP versiyonlarının haftada en az bir kez tam şarj edilmesini önerirken, Ford ayda bir tam şarj öneriyor. Bu tavsiyeler, şarj seviyesini ve kalan menzili daha doğru bir şekilde belirleyebilmesi için batarya yönetim sistemini (BMS) kalibre etme ihtiyacına dayanmaktadır. LFP hücrelerinin voltaj eğrisi daha düz olduğundan, BMS tam şarj ile ayarlanan düzenli sabit noktalara ihtiyaç duyar.
Çalışmanın yazarları, LFP hücrelerini yalnızca yüzde 0 ila 25 gibi düşük bir SoC aralığında çalıştırmanın gerçekçi olmadığını, çünkü bunun bataryanın kullanılabilir kapasitesini ciddi şekilde sınırlayacağını kabul etmektedir. Şarj alışkanlıklarının temelden değiştirilmemesi gerektiğini, ancak kapasite tutma ve kullanılabilir kapasite arasındaki ilişkinin ayrı ayrı tartılması gerektiğini öne sürüyorlar.
Görünüm: Pratikte olası ayarlamalar?
Batarya teknolojisinin önde gelen uzmanlarından Jeff Dahn'ın da dahil olduğu bu araştırma, otomobil üreticilerinin şarj önerileri üzerinde uzun vadeli bir etki yaratabilir. Bu yeni bulguların, kullanım kolaylığından ödün vermeden akülerin hizmet ömrünü optimize etmek için tavsiyelerde bir ayarlamaya yol açıp açmayacağını göreceğiz.
