US-Forscher: LFP-Akkus verschlechtern sich bei stets voller Ladung
Bild: Tesla
Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) bieten weniger Energiedichte als die in aktuellen Elektroautos weiter am meisten verbreiteten Nickel-Mangan-Kobalt-Energiespeicher (NMC), gelten aber als deutlich robuster. Laut einer Studie, zu deren Autoren der Tesla-Batterieforscher Jeff Dahn gehört, können wiederholte Ladezyklen bei einem höheren Ladezustand LFP-Zellen mit der Zeit schädigen. Die Ergebnisse wurden im Journal Of Electrochemical Society veröffentlicht.
„Bei höherem SoC (State of Charge/Ladestand, d. Red.), also höherer Spannung, werden die negativen Reaktionen im Elektrolyten beschleunigt und der Lithiumvorrat verbraucht“, heißt es in der Studie. „Zyklen in der Nähe des höchsten Ladezustandes (75-100 % SoC) sind für LFP/Graphit-Zellen schädlich. Unsere Ergebnisse zeigen eine Korrelation zwischen der durchschnittlichen SoC des Batteriebetriebs und der Rate des Kapazitätsabfalls, was bedeutet, dass die Lebensdauer umso länger ist, je niedriger die durchschnittliche SoC ist … Daher ist es wichtig, die Zeit, die bei hohen Ladezuständen verbracht wird, zu minimieren.“
Die Forscher widersprechen damit der Empfehlung von Autoherstellern, LFP-Akkus regelmäßig zu 100 Prozent aufzuladen. So empfiehlt etwa Elektroauto-Branchenprimus Tesla Nutzern der LFP-Versionen seiner Mittelklassefahrzeuge Model 3 und Model Y, mindestens einmal pro Woche das Fahrzeug auf 100 Prozent zu laden. Bei Ford lautet die Empfehlung einmal pro Monat.
Dieser Konflikt sei einfach erklärt, berichtet das Portal Electrive: Für die Studie habe das Forscherteam nur die Lebensdauer beziehungsweise den Kapazitäts-Erhalt innerhalb der LFP-Zelle untersucht, während die Fahrzeug-Hersteller das gesamte Auto und den Kundennutzen im Blick hätten, in diesem Fall etwa das Batterie-Management-System (BMS). LFP-Batteriesysteme müssten aufgrund des flacheren Spannungsverlaufs regelmäßig kalibriert werden, damit das BMS einen Fixpunkt hat. Dann kenne das BMS den genauen Ladestand aller Zellen und könne den Ladestand und die Restreichweite genauer kalkulieren.
Der Betrieb bei Ladezuständen von 0 bis 25 Prozent verlängere die Lebensdauer der LFP-Batteriezelle, so die Studienautoren. Sie merken aber an: „Es ist nicht realistisch, zu empfehlen, LFP-Zellen nur zwischen 0 und 25 Prozent SoC zu zyklisieren, denn das ist eine Verschwendung von Kapazität.“ Es gebe „eindeutig einen Kompromiss zwischen nutzbarer Kapazität und Kapazitätserhalt“ und es sei nicht praktikabel, eine Batteriezelle nur im niedrigen SoC-Bereich zu laden.
Quelle:Studie: LFP-Akkus verschlechtern sich bei stets voller Ladung – ecomento.de
