Masz elektryka z tym akumulatorem? Producent każe ładować do pełna

Chodzi o samochody wyposażone w akumulatory z ogniwami litowo-żelazowo-fosforanowymi, oznaczanymi skrótem LFP. To tańsza alternatywa dla popularnych ogniw NMC, czyli niklowo-manganowo-kobaltowych - nie zawiera drogiego niklu ani kobaltu, jest bardziej odporna na przegrzanie i wytrzymuje więcej cykli ładowania. Właśnie dlatego po tę technologię sięgają kolejni producenci, nie tylko Tesla i Ford, ale od niedawna także Mercedes w nowym CLA 200 EQ.

Kluczem do zrozumienia tego zalecenia jest sposób działania systemu zarządzania baterią, czyli BMS. Ta elektronika monitoruje napięcie, temperaturę i prądy każdej celi w pakiecie, a na tej podstawie oblicza poziom naładowania i prognozowany zasięg. Żeby robić to precyzyjnie, potrzebuje jednoznacznych punktów odniesienia.

Ogniwa NMC mają stromą krzywą napięcia - w miarę rozładowywania ich napięcie zmienia się wyraźnie, więc BMS na podstawie samego pomiaru potrafi określić, ile energii zostało w baterii. Ogniwa LFP zachowują się zupełnie inaczej. W przedziale od ok. 20 do 80 proc. naładowania napięcie pozostaje niemal stałe i wynosi około 3,3 V niezależnie od tego, czy bateria jest naładowana w jednej piątej, czy w czterech piątych. Dla BMS ta wartość nie niesie praktycznie żadnej informacji o rzeczywistej ilości energii.

System radzi sobie z tym problemem, stosując tak zwane zliczanie kulombów - sumuje energię wpływającą do baterii i z niej wypływającą. Metoda jest skuteczna, ale z czasem kumulują się błędy pomiarowe wynikające z wahań temperatury, starzenia się ogniw i różnych profili jazdy. Po kilku tygodniach bez korekty wskazania zasięgu mogą rozmijać się z rzeczywistością.

Rozwiązaniem jest pełne ładowanie. Dopiero w pobliżu 100 proc. napięcie ogniwa LFP wyraźnie rośnie, dając BMS jednoznaczny punkt odniesienia. Na tej podstawie elektronika zeruje skumulowane błędy i od nowa kalibruje obliczenia.

Jeśli właściciel ładuje baterie regularnie tylko do 80 proc., BMS traci punkt kalibracyjny. Bateria nie ulega uszkodzeniu, ale elektronika może zacząć działać nieprawidłowo i w ten sposób zaniżać wyświetlany zasięg czy ograniczyć moc ładowania.

Mercedes CLA 200 EQ z akumulatorem LFP o pojemności 58 kWh sam informuje kierowcę, gdy nadchodzi czas kalibracji - na wyświetlaczu pojawia się odpowiedni komunikat. Procedura wymaga temperatury otoczenia powyżej 10 stopni Celsjusza. Samochód trzeba naładować do 100 proc., zamknąć i zostawić podłączony do ładowarki na kilka godzin, najlepiej na noc. Ewentualne doładowanie odbywa się automatycznie. W codziennym użytkowaniu wystarczy jednak od czasu do czasu naładować auto do pełna - kalibracja wykona się w tle, bez żadnej ingerencji kierowcy. Mercedes zaznacza to w instrukcji obsługi, podobnie jak Tesla w modelach z LFP czy Ford w Mustangu Mach-E Standard Range.

Badania pokazują jednocześnie, że ogniwa LFP starzeją się najszybciej przy ciągłym utrzymywaniu ich w przedziale 75-100 proc. naładowania. Sporadyczne pełne ładowanie raz na tydzień czy dwa nie wpływa istotnie na degradację - gorzej na żywotność wpływa trzymanie baterii na najwyższym poziomie naładowania.