Ново изследване: Пълното зареждане вреди на LFP батериите

Батериите с литиево-железен фосфат (LFP), известни със своята стабилност и ниска цена, стават все по-популярни в електрическите превозни средства (EV). За разлика от никеловите батерии, LFP батериите са по-малко склонни към прегряване и имат по-дълъг живот. Скорошни проучвания обаче показват, че пълното зареждане на тези батерии може да доведе до тяхното бързо разграждане, поставяйки под въпрос настоящите препоръки за зареждане от големи автомобилни производители като Tesla и Ford.

Автомобилните производители препоръчват периодично зареждане до 100% на EV, оборудвани с LFP батерии. Tesla препоръчва това да се да правите поне веднъж седмично, докато Ford предлага пълно зареждане всеки месец. Обосновката е, че зареждането по този начин помага за калибриране на батерията, осигурявайки точни показания на обхвата и поддържайки батерията здрава с течение на времето.

Тези препоръки се различават от съветите, дадени за никел-манган-кобалтови (NMC) батерии, при които ежедневното зареждане обикновено е ограничено до 80-90%, за да се избегне преждевременно разграждане. Известно е, че повишеното напрежение и топлина от пълно зареждане ускоряват износването на NMC батериите, намалявайки способността им да задържат енергия с течение на времето.

Въпреки това, скорошно изследване, публикувано в „Journal of the Electrochemical Society*, опровергава препоръката за пълно зареждане на LFP батерии. Проучването, проведено от лаборатория, финансирана от Tesla, установи, че многократните цикли на пълно зареждане могат да навредят на този тип батерии.

Оказва се, че пълното зареждане на LFP клетките увеличава производството на вредни съединения, които се натрупват върху отрицателния електрод на батерията, като губят литий и водят до разграждане.

Авторите на изследването подчертават, че по-високите нива на заряд (SoC) водят до по-високо напрежение и по-чести отрицателни реакции в електролита на батерията, което ускорява процеса на разграждане.

Проучването също така показва, че поддържането на LFP батерии в състояние на по-нисък заряд, особено когато не се използват за дълги периоди от време, може да намали това влошаване. Например, цикълът на батерия в диапазона 75-100% SoC доказано причинява повече вреда в сравнение с по-ниските диапазони. Изследователите твърдят, че минимизирането на времето, прекарано на по-високи нива на SoC, може да удължи живота на батерията.

Един от основните автори на изследването е д-р Джеф Дан, известен изследовател на батерии, чиято лаборатория в университета Далхаузи в Канада е финансирана от Tesla. Тази лаборатория играе важна роля в развитието на технологията за батерии, по-специално в подобряването на химията на NMC. Новото проучване разширява техния принос, като разкрива критични подробности за поведението на LFP батериите.

Въпреки тези открития, проучването има някои ограничения. То подчертава, че цикълът между 0-25% SoC може да увеличи максимално живота на батерията, но този подход е непрактичен за повечето собственици на EV, които разчитат на публично зареждане или се нуждаят от пълен капацитет за ежедневна употреба.

Проучването се фокусира основно върху дълготрайността на батерията, без да се вземат предвид по-широки фактори като удобство, време за зареждане и сценарии за използване в реалния свят.