Nedávna štúdia amerických výskumníkov, vrátane renomovaných Tesla-Jeff Dahn, odhalila nové zistenia o vplyve vysokých stavov nabitia na batérie s fosfátom lítia a železa (LFP). Zistenia vyvolávajú otázky týkajúce sa bežnej praxe pravidelného úplného nabíjania elektromobilov a v budúcnosti by mohli viesť k zmenám v odporúčaniach týkajúcich sa nabíjania.

Vysoké úrovne nabitia poškodzujú články LFP

Štúdia uverejnená v časopise Journal of Electrochemical Society ukazuje, že opakované nabíjanie pri vysokých stavoch nabitia (SoC) negatívne ovplyvňuje životnosť článkov LFP. Podobne ako pri batériách s niklom, mangánom a kobaltom (NMC články), aj pri LFP článkoch vedie vysoký stav nabitia k zvýšeniu napätia, hoci s inou krivkou priebehu. Ak sa batéria nabíja pri vysokom napätí a zvýšenej teplote, napríklad počas rýchleho nabíjania, môžu v elektrolyte nastať škodlivé chemické reakcie. Tieto reakcie vedú k tvorbe usadenín na anóde, čo znižuje využiteľnú kapacitu článku.

Výskumníci zdôrazňujú, že strata kapacity je väčšia, ak sa batéria často používa pri úrovni nabitia 75 až 100 %. Na druhej strane, životnosť batérie sa predlžuje, ak sa udržiava prevažne v nižšom stave nabitia. Štúdia preto odporúča minimalizovať čas strávený vo vysokom stave nabitia.

Rozpor s odporúčaniami výrobcu vozidla

Tieto zistenia sú v rozpore so súčasnými odporúčaniami výrobcov automobilov, ako napr. Tesla a Ford. Tesla napríklad odporúča, aby sa LFP verzie Modelu 3 a Modelu Y plne nabíjali aspoň raz týždenne, zatiaľ čo Ford odporúča plné nabíjanie raz za mesiac. Tieto odporúčania vychádzajú z potreby kalibrácie systému riadenia batérie (BMS), aby mohol presnejšie určiť úroveň nabitia a zostávajúci dojazd. Keďže krivka napätia článkov LFP je plochejšia, systém BMS vyžaduje pravidelné pevné body, ktoré sa nastavujú úplným nabitím.

Autori štúdie uznávajú, že nie je reálne prevádzkovať články LFP len v nízkom rozsahu SoC od 0 do 25 %, pretože by to výrazne obmedzilo využiteľnú kapacitu batérie. Navrhujú, aby sa nabíjacie návyky zásadne nemenili, ale aby sa individuálne zvážil vzťah medzi zachovaním kapacity a využiteľnou kapacitou.

Výhľad: Možné úpravy v praxi?

Keďže sa na štúdii podieľa Jeff Dahn, jeden z popredných odborníkov na technológie batérií, tento výskum by mohol mať dlhodobý vplyv na odporúčania výrobcov automobilov týkajúce sa nabíjania. Uvidíme, či tieto nové zistenia povedú k úprave odporúčaní s cieľom optimalizovať životnosť batérií bez toho, aby sa znížila užívateľská prívetivosť.