Optymalne metody ładowania akumulatorów litowo-jonowych: NCM kontra LFP

Dlaczego należy unikać pełnego ładowania akumulatorów NCM?

1. Wysokie napięcie przyspiesza degradację
Akumulatory NCM pracują przy wyższym górnym limicie napięcia w porównaniu z akumulatorami LFP. Pełne naładowanie tych akumulatorów naraża je na podwyższony poziom napięcia, co przyspiesza zużycie materiałów aktywnych w katodzie. Ten nieodwracalny proces prowadzi do utraty pojemności i skraca ogólną żywotność akumulatora.

2. Ryzyko zaburzenia równowagi komórkowej
Akumulatory składają się z wielu ogniw, których napięcie jest z natury niespójne ze względu na różnice produkcyjne i rozbieżności elektrochemiczne. Podczas ładowania do 100% niektóre ogniwa mogą się przeładować, powodując lokalne obciążenie i degradację. Chociaż systemy zarządzania akumulatorem (BMS) aktywnie równoważą napięcia ogniw, nawet zaawansowane systemy wiodących marek, takich jak Tesla i BYD, nie są w stanie całkowicie wyeliminować tego ryzyka.

3. Wyzwania związane z szacowaniem SOC
Akumulatory NCM charakteryzują się stromą krzywą napięcia, co umożliwia stosunkowo dokładne oszacowanie stanu naładowania (SOC) za pomocą metody napięcia w obwodzie otwartym (OCV). Natomiast akumulatory LFP utrzymują niemal płaską krzywą napięcia w zakresie od 15% do 95% SOC, co sprawia, że odczyty SOC oparte na metodzie OCV są mało wiarygodne. Bez okresowego pełnego ładowania akumulatory LFP mają trudności z kalibracją wartości SOC. Może to wymusić częste przełączanie systemu BMS w tryby ochronne, co negatywnie wpływa na jego funkcjonalność i długoterminową kondycję.