Vliv úrovně nabíjení/vybíjení na životnost Li-Ion a LiFePO4 baterií pro elektromobily, notebooky, elektrárny, ...

Díky čtení Verneovek je mi už přes 50 roků jasné, že (někdy) budu jezdit elektromobilem.
Před jeho pořízením si chci ověřit, jak je to s reálnou životností baterií.

Li-Ion

Podle zkušeností s notebooky či mobily hrozné, mnohdy je za 3 roky Li-Ion baterie nepoužitelná.
Zato někteří nadšenci do elektromobilů tvrdí, že při slušném zacházení baterie vydrží víc, než auto.

Skutečnost bude někde mezi těmito dvěma extrémy, ověřeno teď už dlouhodobým testováním od června 2019,
při kterém jsem virtuálně s elektromobily najel přes 18 milionů kilometrů (ke konci roku 2024):
Metodika testování je popsaná samostatně.
Životnost mimořádně záleží na způsobu nabíjení baterie, detaily v grafech a tabulkách.
Několik článků je v nepřetržitém provozu (neustálé nabíjení a vybíjení) jako by od roku 2019 ojely přes milion kilometrů
a stále jsou použitelné.
A jiné (nevhodným způsobem nabíjené na 100%) byly třeba už po roce a několika stovkách tisíc km nepoužitelné.

Prováděné testy se převážně týkají cyklické životnosti baterií (neustále se střídá nabíjení a vybíjení v různých režimech),
ověřit životnost baterie z hlediska zhoršování parametrů časem je mnohem obtížnější a hlavně dlouhodobá záležitost,
přesto pár článků takto testuji.

LiFePO4 aneb LFP

U elektromobilů s železofosfátovou baterií LFP je vysoce pravděpodobné, že baterie auto přežije (zvládne přes 2 miliony km / přes 20 let).
Po "ujetí" 1 milionu kilometrů je zůstatková kapacita (SoH) 84% nebo víc, i při nabíjení na 100%.

Nevýhodou proti Li-Ion je dosud obvykle větší objem i hmotnost baterií, ale tato nevýhoda se postupným vývojem zmenšuje (např. BYD).
Druhou nevýhodou je problematické nabíjení při nízkých teplotách, bez ochrany/předehřátí za mrazu hrozí i poškození baterie.
Zbytek jsou výhody, detaily:
- termálně stabilní (nehrozí požár, prakticky ani nejdou "zapálit")
- nižší zátěž životního prostředí - nepoužívá se problematický kobalt
- nižší cena
- násobně vyšší životnost (podle typu a způsobu využití zhruba 3x až 10x), viz tabulka s výsledky testů
- velmi stabilní napětí při nabíjení a vybíjení (od 10 do 90% cca 3.4V / 3.2V na článek), takže téměř neklesá výkon pohonu při vybité baterii
  na druhé straně se díky téměř stálému napětí během nabíjení články těžko balancují či ověřuje stav nabití
  i proto se doporučuje častějí nabíjení na plnou kapacitu, pak teprve se zvyšuje napětí článků a je na základě čeho balancovat

LFP baterie se zatím (2025) v elektromobilech používají málo:
dusud se vyrábí převážně v Číně, v "evropských" elektromobilech jsou proto výjimkou.
Začátkem roku 2025 vím o následujících:
- v čínských elektromobilech se používají Li-Ion i LFP baterie, výjimkou je BYD: LFP články vlastní výroby používá ve všech svých autech
- Tesla osazuje LFP baterie do Modelu 3 a Modelu Y se standardním dojezdem, pokud se dožijeme menšího modelu Q (2), mají tam být výhradně
- SsangYong (nyní KGM) je používá v modelu Torres EVX
- Mazda je od dubna 2025 nabízí do vozu Mazda 6e ve verzi s menším dojezdem 479 km (WLTP), ale vyrábí se v Číně jako Deepal L07
- koncern Stelantis je nově začíná používat, chystá se i na sodíkové baterie
  ty jsou ještě ekologičtější, budou i levnější, mají lepší vlastnosti za nízkých teplot, ale nemají rovnou napěťovou nabíjecí/vybíjecí křivku

Nabíjení

Obecně se uvádí, že životnost Li-Ion zásadně ovlivňuje způsob nabíjení, zejména se doporučuje nabíjet cca do 80% maximální kapacity,
negativní vliv má mít vysoká teplota baterií, příp. rychlonabíjení (což podle způsobu chlazení může mimo jiné zapříčinit vysokou teplotu).

Doporučení nenabíjet baterie na 100% vydal jak Elon Musk:
https://vtm.zive.cz/clanky/elon-musk-vysvetluje-proc-neni-dobre-nabijet-tesly-na-100-/sc-870-a-198422/default.aspx
tak Volkswagen, právě kvůli životnosti:
http://www.hybrid.cz/volkswagen-garantuje-ze-jeho-baterie-si-udrzi-70-kapacity-za-osm-let-nebo-160-000-km

Na druhou stranu jsou překvapivé informace o malém poklesu kapacity baterií u aut často využívajících Superchargery
(s ohledem na běžné varování před častým používáním rychlého nabíjení):
https://www.teslamagazin.sk/strata-kapacity-baterie-elektromobilu-tesla/

Protože je podobných, vzájemně si odporujících informací, víc, pustil jsem se do testování v různých podmínkách,
nejprve Li-Ion:
- životnost při plném využívání kapacity (nabíjení na 100% / vybíjení na 0)
  jak při běžné pokojové teplotě (články při běžné zátěži C/3 dosahují teploty kolem 30°C), tak při zvýšené teplotě 50°C udržované trvale termostatem
- doplnil jsem testování Li-Ion článků dalších výrobců (Samsung, LG Chem a LiitoKala) -
  vesměs dosáhly horších výsledků než Panasonic, ale žádný testovaný článek není speciálně pro elektromobily určeny (ani Panasonic)
- podle očekávání se potvrdil mohem rychlejší pokles kapacity baterie pracující při 50°C (začal se zrychlovat cca po 500 cyklech, t. j. 1/2 roku)
  zvýšená teplota má ale velmi pozitivní vliv na parametry: kapacitu i vnitřní odpor, tím je možné zrychlit nabíjení
- životnost při využívání 80% kapacity článků, to prakticky znamená snížení maximálního udávaného dojezdu na 80%
  v několika režimech:
  - nabíjení na 80% a následné vybíjení na 0 - s tím Li-Ion baterie nemají problém, životnost stoupá cca na trojnásobek
  - nabíjení na 90% a následné vybíjení na 10% - už má horší vliv na životnost, i při opakování testu s jiným článkem
  - nabíjení na 100% a vybíjení na 20% - tento způsob životost prodlouží mnohem méně
  Přesto před delší cestou neváhejte baterii nabít na 100%, budete mít rezervu a pro baterii to občas není problém.
  Vadí až dlouhodobé ponechání v plně nabitém stavu.
- další článek baterie testuji při nabíjení na 75% a vybíjení na 25%, t. zn. využívání kapacity na 50% - v tomto režimu mají Li-Ion asi 5x vyšší životnost
- nejzajímavější je testování článku, který se nabíjí / vybíjí jen na 10% své kapacity, jako při jízdách "kolem komína", do práce a pod.
  ztráta kapacity je minimální: pouze 3% místo 16% po ujetí 150 tisíc km (při nabíjení na 55% / vybíjení 45%)
  je to v rozporu s občas zmiňovaným používáním elektromobilu s delším dojezdem:
  kdy chce uživatel několik dnů jezdit a pak teprve baterii nabít, výrazně si tak zvětší opotřebení baterie proti častému "malému" nabíjení
- baterie bez problému snáší i nabíjení na 80% a následné vybíjení na 70%, vypadá to na bezproblémový nájezd aspoň 2 milionů km
- ovšem nabíjení na 100% a následné vybíjení opět o 10% na 90 znamená pokles kapacity baterie na 70% po ujetí "pouhých" 400 tisíc km

Způsob testování, tester

Kvůli dostupnosti testuji převážně Li-Ion články Panasonic NCR18650B, "chemie" NCA (Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide (LiNiCoAlO₂),
stejná chemie se používá u klasických vozů Tesla Model S a Model X, víc zde https://batteryuniversity.com/learn/article/types_of_lithium_ion
Výrobce uvádí životnost cca 500 nabíjecích cyklů pro pokles kapacity maximálně o 15%.
Tesla ve spolupráci se společností Panasonic pro zvýšení životnosti postupně "chemii" optimalizuje, nyní vyvíjí modifikaci článků NMC
(lithium nickel manganese cobalt oxide, používá je ve stacionárních systémech), měly by mít výrazně vyšší životnost, plánuje se až milion mil.

Z podobných článků (16 bloků po 6x74 článcích, t. j. 7104 ks) se skládá původní baterie Tesla Model S o kapacitě 85 kWh:
https://elektrickevozy.cz/clanky/jak-to-ze-tesla-dosahne-vykonu-310-kw-z-tuzkove-baterie
Uvedené články 18650 (průměr 18, délka 65mm) se používají nejen v Tesla Model S a Model X,
také v mnoha bateriích pro notebooky, různých svítilnách, elektronických cigaretách, power bankách, ... - i když mnohdy s jinou chemií.
Tesla Model 3 (a nový Model Y) používá větší články 2170 (aneb 21700), kapacita až kolem 5Ah)
Nová verze Tesla Model Y, která se vyrábí v Gigafactory u Berlína, bude časem používat nové velké články 4680, kapacita až 27 Ah.
Ale to je jen jiná velikost článků, důležitější je materiálové složení elektrod, tzv. chemie (chemistry).

Ostatní výrobci obvykle používají mnohem větší prizmatické (hranolové) články vyráběné u LG Chem, Samsung, SK Innovation, možná Northvolt (pokud přežije), ....
Případně se používají články bez pevného pouzdra (pouch, sáčkové), např. LGX-E78 montované od začátku výroby ve Škodě Enyaq.

V některých vozech Tesla se prizmatické články používají také, hlavně LiFePO4 v TM3 a TMY se standardním dojezdem.

Zakoupené články  Panasonic NCR18650B jsou z jedné série vyrobené v roce 2017, měřit jsem začal postupně od června 2019.
Tak dlouho mi trvalo, než jsem vše připravil, aspoň se trochu projeví také stáří článků.

Výsledky

Tabulka s poklesem kapacity různých způsobů používání Li-Ion článků

Zde uvedený orientační počet cyklů je přepočtený, jako by se využívala kapacita článků na 100%.
Skutečný počet cyklů je (mimo prvních 4 řádků) vyšší, až 10x, nejde tedy o úplné cykly.
Detaily jsou dál u grafů kapacity jednotlivých článků.

Panasonic u testovaných článků uvádí životnost 500 cyklů pro pokles max. 15%, LG 500 cyklů pro pokles max. 30%, Samsung 250 cyklů pro pokles max. 40%.
Všechny s rezervou udávaný počet cyklů překračují.

Graf s porovnáním kapacity různých způsobů používání Li-Ion článků

Na ose x je přepočtený počet "plných" nabíjecích cyklů, každý znamená 330 "ujetých" km,
podobně jako dojezd běžných elektromobilů. Přesněji počítám 100 km / 1 Ah.
Osa y zobrazuje kapacitu jednoho článku (mAh).

Praktické zkušenosti

Reálné zkušenosti z provozu některých elektromobilů se hodně liší:
Například u vozů Tesla i hybridů Toyota/Lexus jsou zkušenosti uživatelů nečekaně dobré:
http://www.hybrid.cz/baterie-tesla-si-udrzi-pres-80-kapacity-i-po-800-000-km

Zkušenosti s jinými vozy bývají horší, mám informace o starším Renault Fluence Z. E. (výrobce baterií údajně LG Chem)
a BMW i3 (Li-Ion baterie Samsung), oba vozy používal pan Černý:
V případě Renault Fluence došlo k poklesu kapacity cca na 80 % po ujetí 60 tisíc km v průběhu 3 let,
ani nemluvě o záruční výměně motoru kvůli špatnému izolačnímu stavu.
BMW i3 také po necelých 3 letech a 75 tisících km díky podobnému poklesu kapacity cca na 80%
nedojel z Prahy do Jablonce nad Nisou (ani rychlostí kamionu)...
Trasa má necelých 100 km, převýšení + 370m (start 260 m n.m., cíl 630 m n.m.).
Jedná se o i3 s původní "menší" baterií 33.2 kWh - 94 Ah.

Vypadá to, že problémy mají uživatelé vozů s malou kapacitou baterií, které se musí nabíjet na 100%
a dost často vybíjet prakticky k nule...
Přesně v souladu s výsledky měření.

Další testy baterií

Parametry Li-Ion baterií se zhoršují nejen počtem nabíjecích cyklů, ale pochopitelně i stárnutím.
Začal jsem proto testovat další články, nejprve v režimu 1 nabíjecí cyklus týdně.
To je zhruba 300 km, za rok 15 600 km, což je o něco více, než průměrný roční nájezd v ČR.
U prvního článku nabíjecí cyklus končí nabitím na 100%, stejně tak u druhého a třetího (tentokrát Samsung a LG).
Podobný režim čeká spoustu článků v bateriích notebooků.
Bude tak vidět, co s článkem udělá prakticky trvalé plné nabití.
Výsledky viz dole: Testování dlouhodobé životnosti
Aktualizace: Panasonic ve slušném stavu přežil cca 3 roky, Samsung i LG po roce na odpis...

Třetí článek pro změnu nechávám trvale vybitý a 1x týdně se plně vybije / nabije.

Čtvrtý článek zůstává na úrovni 60% nabití, 1x týdně se plně nabije / vybije / nabije na 60%.

Pochopitelně je nutné si uvědomit, že baterie jiného typu, s jinou "chemií" budou mít o něco jiné vlastnosti.
Ale určitě lepší něco změřeného, než hospodské historky...

V tomto případě se jedná vyloženě o dlouhodobé testování, zajímavé výsledky budou až po několika letech.

Na základě požadavku přidám další test simulující baterii ojetého elektromobilu:
- zpočátku "drsný režim" 100/0, kterému může být vystaven elektromobil ve firmě, na leasing a podobně
- po poklesu kapacity cca na 80% "ohleduplné" zacházení s nabíjením na 80%

S ohledem na ceny baterií půjde určitě o zajímavé informace, běžně jde o několik set tisíc Kč za celou baterii,
naštěstí se už ceny dostaly na přijatelnou úroveň, ne jako zpočátku, kdy baterie některých výrobců stála víc než nové auto...

Podle informací ze servisu Škoda (2021 06) to není tak hrozné, auto stojí víc :-):
- jeden bateriový modul pro Enyaq (á 24 článků LGX E78, podle typu 8-12 modulů): 39 tisíc Kč vč. DPH
- kompletní trakční baterie pro Enyaq IV 80: 516 tisíc Kč vč. DPH

Vývoj kapacity článků nabíjených / vybíjených na 100%:

Na ose x každý bod představuje dva cykly nabití/vybití,
na ose y je kapacita článku v příslušném cyklu (mAh).

Asi se také divíte nestabilitě měření (rozkolísanosti) prvního grafu.
Aktuálně mám ověřeno, že se jedná se o vliv různě intenzivního chlazení a tím teploty článku, víc zde...

Fialově je výsledek alternativního měření, článek nabíjen/vybíjen "na plno", ale v tepelné komoře při přesné teplotě 50°C.
Zakolísání kapacity na začátku je dáno postupným měřením s přirozeným chlazením / chlazením/ topením na 30/40/50/60°C.
Projeví se negativní vliv teploty na životnost Li-Ion článku (a celé baterie).
Pokles kapacity po 1600 nabíjecích cyklech byl způsoben zkušebním dočasným vypnutím teperování na 50°C.

Vývoj kapacity článků Panasonic nabíjených / vybíjených na 80%:

- 2. tester: článek nabíjený na 80% a vybíjený na 0, kapacita změřená při vybíjení je pro zobrazení v grafu přepočtena
  Článek celkem vydržel 7408 přepočtených "plných" cyklů, v průběhu posledních 5 kapacita klesla ze 1730 mAh (54 % z maximální 3200 mAh) na 0.
  Na baterii "ujeto" 1 644 902 km.
  Další článek nabíjený na 100 a vybíjený na 20%, po poklesu kapacity na 90% se přejde na 80% / 0,
  t. j. simulace baterie elektromobilu nejprve drsně používaného ve firmě a poté ohleduplně doma:
  Aktuální počet nabíjecích cyklů: 600, aktuální kapacita -50 mAh, t. j. -2 % z maximální 3180 mAh, na baterii ujeto inf km.

- 3. článek nabíjený na 100% a vybíjený na 20%, kapacita změřená při vybíjení je pro zobrazení v grafu přepočtena
  Článek odešel "náhle", po necelých 3 letech nepřetržitého provozu - je přerušený po 4150 nabíjecích cyklech, ujeto 825 702 km (DOD 80%).

- 4. článek nabíjený na 90% a vybíjený na 10%, kapacita změřená při vybíjení je pro zobrazení v grafu přepočtena
  Počet nabíjecích cyklů (článek A - "odešel"): 4059, kapacita na konci měření 90 mAh, t. j. 3 % z maximální 3230 mAh, na baterii ujeto 669 720 km.
  Pravděpodobně šlo o nekvalitní kus, druhý měřený "drží" mnohem lépe:
  Aktuální počet nabíjecích cyklů (článek B):    6263, aktuální kapacita 1930 mAh, t. j. 58 % z maximální 3300 mAh, na baterii ujeto 1 198 893 km.

Přibližně každých 50 nabíjecích cyklů se provede kalibrace kapacity, t. j. plné nabití a vybití, změřená kapacita se používá při dalším nabíjení / vybíjení.
Na ose x každý bod představuje jeden úplný cyklus nabití/vybití, pro jednoduchost vynechávám každou 5. změřenou hodnotu.

Vývoj kapacity 5. testovaného článku   (nabíjení na 75% / vybíjení na 25%)
    Aneb zda prospěje článku (baterii) častější nabíjení... Ano, bez problému 1.5 milionu kilometrů !

Aktuální počet nabíjecích cyklů: 16443, aktuální kapacita 2040 mAh, t. j. 63 % z maximální 3250 mAh, na baterii ujeto 2 020 252 km.

Vývoj kapacity článků Panasonic, u kterých se využívá jen 10% kapacity:

Aneb co s baterií udělá velmi časté částečné nabíjení prakticky po každé krátké jízdě...
Mimořádně jim to svědčí - tedy až na režim 100% - 90%.

- 6. článek nabíjený na 55%, vybíjení je ukončeno na 45% (po změření napětí v okamžiku vybití na 45% v kalibračním cyklu),
  Aktuální počet nabíjecích cyklů: 76267, aktuální kapacita -3420 mAh, t. j. -105 % z maximální 3250 mAh, na baterii ujeto 2 066 231 km.

- 7. článek nabíjený na 80% a vybíjený na 70% (po změření napětí v okamžiku vybití na 70% v kalibračním cyklu),
  Aktuální počet nabíjecích cyklů:

- 8. článek nabíjený na 100% a vybíjený na 90%
  Počet nabíjecích cyklů (článek A - "odešel"): 9470, kapacita na konci měření 0 mAh, t. j. 0 % z maximální 3260 mAh, na baterii ujeto 306 410 km.
  Aktuální počet nabíjecích cyklů (článek B):    12681, aktuální kapacita 2310 mAh, t. j. 71 % z maximální 3260 mAh, na baterii ujeto 394 276 km.

Testování článků LiFePo4:

Jedná se o jinou variantu lithium-iontového článku, který používá katodu z materiálu LiFePO4,
hlavní rozdíly proti klasickým článkům Li-Ion:
- pracovní napětí: 2.5 - 3.6V místo 2.5 - 4.2 (střed 3.2 místo 3.7V), takže sice menší, ale méně kolísající napětí,
  v běžném provozu při stavu nabití od 10 do 90% cca 3.4V / 3.2V na článek, téměř neklesá výkon pohonu při vybité baterii
- menší kapacita při stejné hmotnosti a rozměrech, přibližně poloviční (u nejnovějších článků používaných v elektromobilech je rozdíl menší)
- násobně vyšší životnost (podle typu zhruba 4x), viz tabulka s výsledky testů
- obvykle o něco nižší cena
- vysoká termální stabilita (prakticky vylučuje vznícení článků, nehrozí požár, reálně ani nejdou zapálit)
- používají dostupnější materiály, nepotřebují problematický kobalt
- hlavní využití dosud bývalo v úložištích energie, např. u fotovoltaických elektráren, nově i v elektromobilech
- vyrábí se zatím (2024) převážně v Číně, do elektromobilů je dává i Tesla (pro modely se standardním dojezdem)
- na druhé straně se díky téměř stálému napětí během nabíjení články těžko balancují či ověřuje stav nabití
- i proto se doporučuje častější nabíjení na plnou kapacitu, pak teprve se zvyšuje napětí článků a je na základě čeho balancovat

Následuje porovnání životnosti článku vybíjeného na 100% s článkt vybíjené do hloubky 80%.
Původní informace uvádějí, že je nejlepší provozovat je v režimu 90% / 10%,
ale podle posledních zpráv (viz  dole) to může být jinak - a určitě je, nabíjení na 100% životnost snižuje jen minimálně

Test jsem začal dvěma no-name články O'cell velikosti 18650 v již nepoužívaných testerech, nabíjením 100% / 0 a 100% / 20%.
Přidal jsem i články nabíjené v režimu 90% / 10% a také 80% / 0.
Stačilo použít jiný napájecí zdroj pro tester, tentokrát spínaný s obvodem TP5000.

Kvůli nově postavené FVE jsem začal testovat i větší články, typické pro FVE: CATL 26 Ah a HIGEE 120 Ah, které mi už pracují ve FVE.
Znamenalo to složitější úpravu zdrojů v testerech, původně určených pro články LGX E78.
Pochopitelně je tam jiné měřítko osy Y (x10 a x100).

První výsledky mě nemile překvapily: "slavný" CATL nedrží kapacitu, buď šlo o zmetky, nebo o falzifikáty.
Ostatní měřené LFP baterie jsou skvělé - musím omezit rozsah grafu, už se tam měření nevejde :-)

Testování dlouhodobé životnosti:

V počátcích měření jsem byl nemile překvapen prakticky skokovými změnami zjištěné kapacity.
Projevují se v grafu kapacity prvního měřeného článku, kde se kapacita měří při každém cyklu, dosahují 3, někdy až 5%.
Protože se změny projevovaly vždy při nějakém zásahu do testeru (třeba jen přemístění,
aktualizace programu, ....), předpokládal jsem např. nestabilní přechodový odpor držáku baterie.
Tam také zpočátku problém byl (bylo to krásně vidět na grafu nabíjecího proudu), ale:

Celý modul testeru (dnes již 12) jsem chladil malým samostatným ventilátorem.
Důvodem je přehřívání lineární nabíječky zpočátku nabíjení
(při velkém rozdílu mezi vstupním napětím 5V a napětím článku),
které způsobovalo omezení nabíjecího proudu.
Omezení se projevovalo na grafu nabíjecího proudu výraznou proláklinou na počátku.

Jenže: postupně upřesňuji, že se zejména při výraznějším chlazení naměří nižší kapacita článku.
A ventilátor občas přemístím (později hlavně pro ověření dále uvedeného)...
Dělal jsem také testy přesnosti použitého měřícího obvodu INA219 při různé teplotě,
ale tam asi problém nebude.

27.9. mám měřením potvrzeno, že kapacitu snižuje chlazení článku na pokojovou teplotu při vybíjení.
Nyní pomocí digitálního teplotního čidla DS18B20 měřím (je přilepeno a tepelně izolováno k článku),
jakých teplot článek dosahuje v jednotlivých částech nabíjecího/vybíjecího cyklu (bez chlazení).
Po oddělení držáku s článkem jsem si jednoznačně ověřil, že jde opravdu o vliv chlazení článku.

Výkyvy do "plusu" na konci životnosti prvního článku (100% - 0%) jsou způsobeny přestávkami,
kdy stejný modul testeru 1x týdně používám k testům článků nabíjených na 100% (a 60% a 0%).
Článek si "odpočine" a po přestávce má krátkodobě zvýšenou kapacitu.

V březnu 2020 jsem s chlazením přestal, vyřešil jsem to "měkkým" zdrojem 5V.

Graf průběhu teploty Li-Ion článku při nabíjení / vybíjení, bez chlazení / s chlazením.
Zajímavý je výrazný nárůst zahřívání článku na konci vybíjení, článek asi "dostává zabrat"...

Je vidět, že kapacitě Li-Ion článků (na rozdíl od životnosti) svědčí vyšší provozní teplota.
Odpovídá tomu i informace, že má rekuperační brzdění omezený výkon zpočátku jízdy, při studené baterii.
Ostatně si stačilo přečíst parametry článku, kapacita je tam měřena při 6 různých teplotách od -10 do 60°C.
Mé změřené výsledky jsou zde (na novém článku), pokračuji jeho zrychlenou likvidací při 50°C

Podle informace od modeláře a současně elektromobilisty pana Černého je možné plně nabité Li-Ion baterie
zničit za pár týdnů, pokud zůstanou v létě v rozpáleném autu.
Je to logické, rychlost chemických reakcí (tedy i stárnutí baterie) s teplotou roste, viz rychlostní konstanta.
Tato rychlost se při zvýšení o pouhých 10°C zvýší přibližně na dvojnásobek.

Průběhy nabíjecího/vybíjecího proudu a napětí článků v průběhu dnešního dne (reálný graf)
kladné hodnoty ukazují nabíjecí proud, s poklesem v závěru nabíjení, záporné vybíjecí proud

0. V testeru jsem původně měřil článek Panasonic NCR18650B při zvýšené teplotě 50°C,
    vydržel 854 nabíjecích cyklů do poklesu na 70% (odpovídá cca 242 tis. ujetých km), s ohledem na "týrání" to není tak málo...
    V lednu 2022 jsem začal testovat článek LiFePO4 typu O'CELL IFR18650P (režim 100% / 0).
    Občas tester používám k dalším testům.

1. Nabíjení na 100% kapacity, vybíjení na 0 - článek jsem po 1417 cyklech odpojil,
    přestal klesat nabíjecí proud na konci nabíjení, asi vlivem dendridů...
    Aktuálně testuji článek LiitoKala NCR18650B.

2. Původně nabíjení na 80% kapacity, vybíjení na 0 - článek vydržel nepřetržitý provoz od srpna 2019 do prosince 2024
    Další článek nabíjený na 100 a vybíjený na 20%, po poklesu kapacity na 90% se přejde na 80% / 0

3. Původně nabíjení na 100% kapacity, vybíjení na 20%, článek vydržel 4150 cyklů, DOD 80%, ujeto 825 702 km
    V červnu 2022 jsem začal testovat článek LiFePO4 typu O'CELL IFR18650P (režim 80% / 0).

4. Nabíjení na 90% kapacity, vybíjení na 10%

5. Nabíjení na 75% kapacity, vybíjení na 25% - článek v nepřetržitém provozu od listopadu 2019

6. Nabíjení na 55% kapacity, vybíjení na 45% - článek v nepřetržitém provozu od listopadu 2019

7. Nabíjení na 80% kapacity, vybíjení na 70% - článek v nepřetržitém provozu od března 2020

8. Nabíjení na 100% kapacity, vybíjení na 90% -
    - druhý testovaný článek pro potvrzení rychlého poklesu také brzy odešel, tester je nyní využíván jinak
    Spolehlivý a rychlý způsob, jak zničit Li-Ion baterii...

9. Původně Li-Ion článek Samsung ING18650-25R (100% / 0),
    od února 2022 článek LiFePO4 typu O'CELL IFR18650P (režim 90% / 10%).

10. Původně Li-Ion článek LG INR18650-M26,
     do poklesu na 70% vydržel jen 660 cyklů, což odpovídá cca 192 tisíc ujetých km.
     V lednu 2022 jsem začal testovat článek LiFePO4 typu O'CELL IFR18650P (režim 100% / 20%).

11. Test délky života NCR18650B v režimu 1 plný cyklus, pak 30x vybití/nabití na 70/80% každý den
článek v nepřetržitém provozu od listopadu 2020

12. Původně test délky života LGX E78 (Enyaq) v režimu 1 plný cyklus, pak 30x nabití/vybití na 80/70% každý den
      Baterie byla vadná, test jsem předčasně ukončil.
      Počítám s testováním dalších článků LiFePo4 pro FVE.
      Napětí článků na ose Y (žlutě) je nutné vydělit 10x (kvůli přiměřené velikosti grafu).

13. Nabíjení LGX E78 (Enyaq) na 75% kapacity, vybíjení na 25%
      Předčasně ukončený test, dále jsem testoval LiFePo4, které používám ve FV elektrárně (HIGEE 120 Ah, reálně mají nové 126 - 128 Ah), ale přestal jsem - drží :-)
      Napětí článků na ose Y (žlutě) je nutné vydělit 10x (kvůli přiměřené velikosti grafu).

Teplota měničů nabíječů článků

Aktuality

- 23.10.2020 přepravní služba dovezla 2 ks zakoupených článků LGX E78, které se používají ve Škodě Enyaq.
  7.11. jsem začal testovat podstatně výkonnější nabíječky, ve finále předpokládám nabíjení proudem cca 25A místo 1A u Panasonic 18650.
  Jeden budu testovat v rychlém režimu (nabíjení na 75% / vybíjení na 25%), podobně jako Panasonic.
  Pro druhý připravuji dlouhodobý test jako při běžném používání elektromobilu: opakovaný měsíční cyklus, nabíjení asi 8A.
  Jeden plný cyklus nabití / vybití, poté 30x nabití na 80% a vybití na 70% (tedy ujetí cca 30 km denně), ročně to dá cca 15 tisíc km.
  A jsem velice zvědavý, jak rychle články zničím,
  podle výrobce by měly vydržet 2000 plných cyklů, v prvním případě tedy min. 4000 "polovičních" cyklů, což je mnohem déle než Panasonic v Tesle...

  Oba články odešly přímo bleskově, během několika nabíjecích cyklů - asi "zmetky".
  Kdybyste někdo měl možnost prodat kvalitní články LGX E78, rád je na testy koupím...

- 10.1.2022 Spuštěn test LiFePO4 (LFP) článků, zatím v testerech č. 0 a 10.
  Používají se nejen v elektromobilech z Číny (vč. některých modelů Tesla), hlavně v úložištích energie, např. u fotovoltaických elektráren.
  Nejprve "noname" O'CELL IFR18650P, díky formátu 18650 jsem jen upravil dva již nepoužívané testery
  https://www.batterystore.cz/cs/clanky-lifepo4/32-clanek-lifepo4-1500mah-32v-o-cell-ifr18650p.html
  Postupně jsem testování rozšířil na 4 články 18650 v různých režimech.
  Podobné (větší) se často používají u FVE: https://www.batterystore.cz/cs/104-clanky-lifepo4

  Jde mi o opět o zjištění, co článkům méně ubližuje:
  zda je při požadované hloubce vybíjení 80% lepší nabíjet na obvykle doporučovaných 90%/10%, nebo 80%/0, nebo 100%/20%.
  Nečekané doporučení nabíjet LiFePO4 baterie na 100% vydal před pár dny Elon Musk:
  https://elektrickevozy.cz/clanky/tesla-meni-zazite-navyky-elektromobilistu-radi-dobijet-vozy-do-100

 

Miloš Svoboda, 29.7.2019, aktualizace 02.04.2025.

Titulní strana