Nový výzkum ukázal, jak teplota a stav nabití (SoC) ovlivňuje degradaci lithium-iontových (li-ion) baterií používaných v elektrických vozidlech (EV).
Výzkum společnosti Altelium, poskytovatele záruky na baterie pro elektromobily, zkoumal kalendářní degradaci li-ion baterií – která je způsobena chemickým znehodnocováním baterií, když se nepoužívají, zejména když jsou zaparkované.
Data zjistila, že ideálními podmínkami pro zlepšení celkové životnosti baterie je nabíjení baterie, jakmile dosáhne úrovně 10 % a dobití na 80 %, namísto ponechání baterie vybití na vybití nebo nulu a dobití na 100 %.
Výzkum také zdůraznil, že vysoká úroveň SoC mezi 70–80 % je „nejhorší“ pozicí, ve které by mělo být auto ponecháno zaparkované, protože by to mohlo způsobit větší kalendářní stárnutí.
Baterie EV skladované při 70–80 % by mohly na konci jednoho roku ztratit až čtyři až osm procent kapacity pro udržení nabití ve srovnání s pozorovaným „nejlepším stavem“ – když je baterie zcela vybitá, zjistil výzkum.
Dr. Alana Zülke, hlavní autorka výzkumu a členka výzkumného týmu baterií ve společnosti Altelium, řekla: „Co se stane, když jste velmi konzervativní řidič, který upřednostňuje každodenní dobíjení autobaterie, takže je přes noc na 80 %? vždy zajistit, že budete mít vždy připravenou maximální energetickou rezervu?
„Ačkoli čtyři až osm procent nemusí znít tolik, musíte mít na paměti, že současné li-ion baterie na trhu používané v elektrických vozidlech je třeba vyměnit, když jejich schopnost udržet nabití klesne o dvacet nebo třicet procent. . V tomto scénáři se 8 % stává klíčovou marží.
„Když baterie sníží svou kapacitu o 20 nebo 30 %, lze je znovu použít pro aplikace druhé životnosti, jako je systém ukládání energie baterií (BESS).
“Předchozí historie těchto baterií, včetně kalendářního stárnutí, ovlivní jejich výkon při druhém životě.”
Výzkum také zjistil, že snížení teploty baterie ze 40 na 25 stupňů Celsia může téměř zdvojnásobit celkovou životnost baterie.
Video: Jak samovybíjení může zmírnit ztrátu kapacity při kalendářním stárnutí nabitých článků
Alteium uvedlo, že výzkum poskytuje řidičům elektromobilů informace, které jim pomohou učinit „informovanější“ rozhodnutí o tom, jaké doplňky vozidla si vybrat, jako je zajištění použití systému tepelného managementu, a které strategie by mohly ovlivnit hodnotu jejich autobaterie. .
Zülke řekl: „Stárnutí kalendáře dominuje degradaci baterie elektrických vozidel při zaparkování – ve Spojeném království stráví auto zaparkováno v průměru více než 95 % svého času. Pro zlepšení životního cyklu baterií je životně důležité definovat optimální podmínky pro snížení takové degradace.
„Náš výzkum je dalším důležitým krokem při kvantifikaci vlivu pracovních a environmentálních podmínek na zdravotní stav baterií. Díky tomu můžeme předvídat životní cykly baterií a vyvíjet strategie, jak přesněji prodloužit jejich užitečnost.
„V konečném důsledku tato data neposkytnou informace pouze o konstrukci baterií EV a systémů správy baterií (BMS), ale budou mít také další aplikace pro průmysl.
„Informace o degradaci baterie budou sloužit jako podklad pro výpočty rizik pro pojištění a záruční produkty související s bateriemi EV a dále pomohou zvážit hodnotu ojetých vozů a baterií z druhé ruky.“
Alteium uvedl, že tým provedl řadu experimentů s použitím komerčních vysokoenergetických 21700 lithium-iontových bateriových článků (NCA|Gr-Si) v osmi úrovních nabití (0 %, 20 %, 40 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90% a 100% stav nabití) a tři hodnoty teploty (25°C, 40°C a 50°C) pro měření účinků degradace.
Celý výzkumný dokument je k dispozici na webových stránkách Chemistry Europe.
- elektrická a hybridní vozidla
- elektrická flotila – nabíjení a infrastruktura
Pro ty, kteří investují do elektrického vozidla (EV), je péče o baterie zásadní pro ochranu vaší investice. Jako společnost jsme se v posledních desetiletích stali závislými na bateriově napájených zařízeních a strojích. Od chytrých telefonů a sluchátek až po notebooky a nyní EV se stávají stále důležitější součástí našich životů. Je však životně důležité věnovat zvláštní pozornost a péči uvažování o využití baterie EV, protože EV jsou mnohem větší finanční investicí a mají vydržet mnohem déle než chytré telefony nebo notebooky.
I když je pravda, že baterie EV jsou pro uživatele prakticky bezúdržbové, protože majitelé EV nemají přímý přístup ke své baterii pod kapotou, existují tipy, které je třeba dodržovat, které mohou baterii udržet v dobrém stavu déle.
Nejlepší postupy nabíjení baterie EV
Doporučuje se, abyste v průběhu času nabíjeli baterii EV tak málo, jak je to jen možné, a udrželo ji tak silnější po delší dobu. Dále, používání níže uvedených tipů pro péči o baterii EV také pomůže udržet vaši baterii na vysoké úrovni.
Pamatujte na rychlost nabíjení
Osvědčené postupy nabíjení baterií EV ukazují, že na nabíječky úrovně 3, což jsou komerční systémy, které poskytují nejrychlejší dostupnou rychlost nabíjení, by se nemělo spoléhat, protože vysoké proudy, které generují, mají za následek vysoké teploty, které zatěžují baterie EV. Nabíječky úrovně 1 jsou mezitím pomalé a nedostatečné pro mnoho řidičů, kteří spoléhají na to, že je jejich elektromobil přepraví po městě. Nabíječky úrovně 2 jsou pro baterie EV lepší než nabíječky úrovně 3 a nabíjejí se až 8x rychleji než systémy úrovně 1.
Použijte stejný přístup s výbojem
I když musíte být trpěliví s nabíjením EV a spoléhat se na nabíječku úrovně 2 namísto nabíječky úrovně 3, měli byste být metodičtí i při vybíjení. Pokud se chcete vyhnout zbytečnému vybíjení baterie, neměli byste se předvádět nebo pálit na dálnici.
Jedním ze způsobů, jak pomoci prodloužit nabíjení, je zkusit více setrvat a méně brzdit. Tento postup je stejný jako u hybridních vozidel, protože spotřebujete méně energie, díky čemuž vám baterie vydrží déle. Na této metodě je skvělé, že také pomůže vašim brzdám vydržet déle a ušetří vám peníze.
Péče o baterie EV ovlivňuje počasí s vysokou a nízkou teplotou
Ať už je váš elektromobil zaparkovaný mimo vaše pracoviště nebo doma, snažte se minimalizovat dobu, po kterou je vaše vozidlo vystaveno velmi vysokým nebo nízkým teplotám. Pokud je například letní den 95℉ a nemáte přístup do garáže nebo krytého parkovacího stání, zkuste zaparkovat na stinném místě nebo se zapojit do nabíjecí stanice úrovně 2, aby systém řízení teploty vašeho vozidla mohl pomoci chránit váš vůz. baterie z tepla. Na druhou stranu je v zimním dni 12℉, zkuste zaparkovat na přímém slunci nebo zapojte svůj elektromobil.
Dodržování tohoto osvědčeného postupu nabíjení baterie EV neznamená, že nemůžete skladovat nebo provozovat své vozidlo na velmi horkých nebo studených místech, ale pokud to budete dělat opakovaně po delší dobu, baterie se rychleji vybije. Kvalita baterie se v průběhu času zlepšuje díky pokroku ve výzkumu a vývoji, ale články baterie se vypalují, což znamená, že jak baterie klesá, váš dojezd se snižuje. Dobrým pravidlem pro péči o baterie EV je pokusit se udržet své vozidlo uskladněné v mírných povětrnostních podmínkách.
Sledujte využití baterie – vyhněte se vybité nebo plně nabité baterii
Ať už jste aktivní řidič nebo jezdíte delší dobu bez nabíjení, protože s elektromobilem sotva jezdíte, snažte se vyhnout tomu, aby vaše baterie klesla na 0 %. Systémy řízení baterie ve vozidle se obvykle vypnou před dosažením 0 %, takže je důležité tuto hranici nepřekročit.
Také byste se měli vyvarovat dobíjení vozidla na 100 %, pokud nepředpokládáte, že budete ten den potřebovat plné nabití. Je to proto, že baterie EV jsou více zdaněny, když jsou téměř nebo plně nabité. U mnoha baterií EV se doporučuje nenabíjet nad 80 %. U mnoha novějších modelů EV je to snadné, protože můžete nastavit maximum nabíjení, abyste pomohli chránit životnost baterie.
Domácí nabíječky EvoCharge Level 2
Zatímco většina poskytnutých tipů osvědčených postupů pro nabíjení baterií EV závisí na majitelích a řidičích EV, které budou následovat, EvoCharge může pomoci s poskytnutím nabíječek úrovně 2. Nabízíme domácí nabíječku EVSE 2. úrovně a domácí nabíječku iEVSE Smart EV. Oba jsou nabíjecí systémy úrovně 2, které kombinují rychlé nabíjení, aniž by došlo k rychlejšímu znehodnocení baterie, a oba se snadno instalují pro použití doma. EVSE je jednoduchý systém plug-and-charge, zatímco iEVSE Home je nabíječka s podporou Wi-Fi, která běží na aplikaci. Obě nabíječky mají také hodnocení NEMA 4 pro vnitřní i venkovní použití, což znamená, že pracují bezpečně při teplotách od -22℉ do 122℉. Prohlédněte si naše FAQ nebo nás kontaktujte pro další informace.
