Desde hace años hemos visto las recomendaciones para lograr que la vida útil de la batería de nuestro coche eléctrico sea lo más larga posible. Unas recomendaciones básicas que chocan con la reciente recomendación de Tesla de cargar sus baterías LFP hasta el 100%, y que nuevos estudios nos permiten ver realmente hasta donde deberíamos cargar la batería en el día a día para reducir su degradación con el paso de los ciclos.
Y es que todos, o casi todos, tenemos grabado a fuego la recomendación de no bajar del 20% de carga para evitar sacar a la batería de su equilibrio termodinámico y puede llevar a la formación de óxido de litio que consumen el electrolito. Igualmente, cuando la batería está cargada al 100% puede propiciar una reacción en la cual se forma óxido de cobalto degradándose en este caso el cátodo.
Entonces la pregunta es hasta dónde es mejor cargar la batería de un coche eléctrico para alargar su vida útil.
La respuesta nos la trae nuestro amigo Pedro Lima del portal PushEVS, que ha encontrado un estudio realizado por el fabricante alemán de baterías BMZ, que es suministrador de la startup StreetScooter, desarrolladora de vehículos eléctricos de reparto.
Este interesante estudio ha puesto a prueba a una serie de celdas de ICR18650-26F de Samsung, a las que han sometido a diferentes procesos de carga y descarga para saber las diferencias entre cada uno de ellos. Tanto desde la carga al 100% y descarga hasta el 0%, hasta procesos intermedios. Todo para saber la capacidad que lograban retener las celdas después de repetir el mismo proceso una y otra vez cientos de veces.
En el primer gráfico nos muestra como la posición de Tesla de cargar al 100% no es la más adecuada para mantener la vida útil de las celdas, ya que cuando más elevado es el voltaje, mayor es la degradación. ¿Entonces por qué Tesla recomienda cargar al 100%? La respuesta rápida es que lo hacen en las baterías de litio-ferrofosfato por los problemas de estas para comunicarse con el BMS y hacer una medición adecuada de la capacidad restante. Una simple cuestión de mejorar la información de la autonomía restante a cambio degradar ligeramente las celdas.
Pero sin duda lo más interesante ha llegado con las conclusiones a las pruebas de carga y descarga de las celdas en diferentes escenarios. Unos resultados que hacen saltar muchas de las ideas preconcebidas que teníamos para el trato de las baterías.
Unas pruebas de carga y descarga que se realizaron a temperatura ideal (25º C) y tasa C bastante moderada (0,5 C) tanto para la carga como para la descarga.
Hasta dónde es mejor cargar la batería de un coche eléctrico para alargar su vida útil
En este gráfico podemos ver como el llevar la batería a su máxima capacidad, el 100% de carga, supone empujar la tensión de las celdas al máximo, 4.2V, y descargarlas al 0% supone hacer que discurran hasta el mínimo en la misma sesión, quedando en 3V. Algo que supone un importante daño para la batería.
Pero curiosamente hacer esto entre el 100% y el 10%, también lleva a las celdas a un elevado nivel de degradación. Prácticamente el mismo que bajar hasta el 0%. Algo que supondrá que estas celdas apenas resistan unos 500 ciclos.
Lo más sorprendente son las conclusiones de la carga máxima. Como vemos, hasta ahora pensábamos que el 80% era el límite de seguridad más adecuado. Pero parece que no.
De nuevo se expone que el 100% no es la mejor opción para mantener la vida de nuestras celdas ya que en las pruebas entre el 100% y el 20% de descarga las celdas han aguantado 1.000 ciclos. Una cifra que como veremos es muchísimo menor que reduciendo el tope máximo.
El arco que hasta ahora se recomendaba habitualmente como una «zona de seguridad» era el entre 80% y 20%. Un espacio que las pruebas han determinado que permitirían llevar estas celdas hasta una vida de 3.500 ciclos. Sin duda, un enorme salto adelante respecto a llevar siempre el coche al 100% de carga.
Resumen estudio ciclos:
- Del 100 a 0%: 500 ciclos
- Del 100 al 10%: 500 ciclos
- Del 100 al 20%: 1.000 ciclos
- Del 90 al 0%: 1.500 ciclos
- Del 90 al 10%: 1.500 ciclos
- Del 90 al 20%: 2.000 ciclos
- Del 80 al 0 %: 3.000 ciclos
- Del 80 al 10%: 3.000 ciclos
- Del 80 al 20%: 3.500 ciclos
- Del 70 al 0%: 5.000 ciclos
- Del 70 al 10%: 5.500 ciclos
- Del 70 al 20%: 6.000 ciclos
Pero si podemos bajar ese máximo hasta el 70%, y el mínimo del 20% comentado, entonces el impacto en la vida de las baterías será notable ya que los ciclos logrados en esta prueba han llegado a los 6.000. Casi el doble que con el 80%.
No menos llamativos son los datos que arroja la prueba de una descarga profunda, pero manteniendo la carga máxima al 70%. Estos nos muestran que desde este porcentaje hasta el 10% las celdas soportarán 5.500 ciclos, y desde el 70% al 0%, una descarga profunda total, seguirán manteniendo 5.000 ciclos.
La conclusión es que en contra de lo que pensábamos hasta ahora, es mejor mantener las celdas por debajo del 80%, incluso aunque durante nuestro recorrido tengamos que bajar la carga hasta el 10% o menos.
Algo que por otro lado tiene el componente de riesgo ya que a pesar de que nos moveremos en unos niveles más seguros para las celdas, también lo haremos más cerca de quedarnos sin carga.
Por supuesto estos hábitos no serán las únicas influencias en la degradación, ya que como vemos los test se ha hecho con una tasa de carga muy baja, 0.5C. Algo que supone en un coche de 50 kWh aplicar cargas de poco más de 20 kW. Unos vehículos que hoy en día ya pueden acceder a potencias por encima de 100 kW, lo que supone ir a 2C o más allá, lo que también debería tener su efecto en la vida de las baterías.
Vía | PushEVS
Fuente | Bmz-group
