Новое исследование показало, как полный заряд негативно влияет на аккумуляторы LFP
26 Августа, 2024
Литий-железо-фосфатные (LFP) батареи, известные своей стабильностью и низкой себестоимостью, становятся все более популярными в электромобилях (EV). В отличие от никелевых батарей, LFP-аккумуляторы менее склонны к перегреву и обладают большей долговечностью. Однако недавние исследования показали, что полная зарядка этих батарей может привести к их ускоренной деградации, что ставит под сомнение текущие рекомендации по зарядке от крупных автопроизводителей, таких как Tesla и Ford.
Автопроизводители рекомендуют периодически заряжать EV, оснащенные батареями LFP, до 100 %. Tesla советует делать это раз в неделю, а Ford предлагает проводить полную зарядку ежемесячно. Обоснованием является то, что такая зарядка помогает калибровать батарею, обеспечивая точные показания дальности пробега и сохраняя здоровье батареи в течение долгого времени.
Эти рекомендации отличаются от советов, которые даются для никель-марганец-кобальтовых (NMC) батарей, где ежедневная зарядка обычно ограничивается 80-90%, чтобы избежать преждевременной деградации. Известно, что повышенное напряжение и тепло при полной зарядке ускоряют износ NMC-аккумуляторов, снижая их способность удерживать энергию в течение долгого времени.
Однако недавнее исследование, опубликованное в *Журнале электрохимического общества*, опровергает рекомендацию полной зарядки для LFP-батарей. Исследование, проведенное лабораторией, финансируемой Tesla, показало, что повторяющиеся циклы полной зарядки могут нанести вред батареям LFP. Исследование показывает, что полная зарядка LFP-элементов увеличивает производство вредных соединений, которые накапливаются на отрицательном электроде батареи, расходуя литий и приводя к деградации. Авторы подчеркивают, что более высокие уровни заряда (SoC) приводят к повышению напряжения и более частым отрицательным реакциям в электролите батареи, что ускоряет процесс деградации.
Исследование также показывает, что поддержание LFP-батарей в более низком состоянии заряда, особенно когда они не используются в течение длительного времени, может уменьшить эту деградацию. Например, циклическая зарядка батареи в диапазоне 75-100% SoC, как оказалось, наносит больший вред по сравнению с более низкими диапазонами. Исследователи утверждают, что минимизация времени, проведенного на более высоких уровнях SoC, может продлить срок службы батареи.
Одним из основных авторов исследования является доктор Джефф Дан, известный исследователь аккумуляторов, чья лаборатория в Университете Далхаузи в Канаде финансируется компанией Tesla. Эта лаборатория сыграла важную роль в развитии аккумуляторных технологий, в частности в совершенствовании химии NMC. Новое исследование дополняет их вклад, раскрывая важнейшие детали поведения LFP-аккумуляторов.
Несмотря на эти выводы, исследование имеет некоторые ограничения. В нем подчеркивается, что циклический режим работы в диапазоне 0-25 % SoC может максимально продлить срок службы батареи, но такой подход непрактичен для большинства владельцев EV, которые полагаются на общественную зарядку или нуждаются в полной емкости для ежедневного использования.
