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por mjr » 17 mai 2020, 11:14
Tenho aqui mais informação para aqueles que acham que estados de carga baixos danificam imediatamente as baterias.
No meu sistema de armazenamento de energia ligado aos painéis solares, e onde tenho a bateria original do meu Leaf mk1, tenho outros packs em paralelo, nomeadamente:
- 17 x 100AH LiFePO4 (6 anos, SOH = 80%)
- 14 x 14x2.6Ah LiCoO2 18650 (2 anos, SOH > 90%)
- 14 x 2 x 5Ah LiCoO2 Pouch Cell (4ano, SOH = ?)
- 14 x 3 x 10Ah LiCoO2 Pouch Cell (5 anos, SOH = vamos já ver)
Há cerca de 6 meses ao arrumar o local onde estão as baterias retirei os 2 últimos packs, tendo ficado arrumados noutra divisão da casa e com uma tensão inicial de cerca de 3,8V/célula. O ideal para long term storage.
Ora há 3 dias lembrei-me desses packs e resolvi fazer um teste de capacidade às células e para começar selecionei o pack com 14 conjuntos de 3 x 10Ah em série (14S3P para quem perceber a nomenclatura). Como não tenho equipamento capaz de carregar e descarregar todo o pack medindo a capacidade optei por escolher a célula mais fraca de cada um.
E aqui é que começa a parte interessante. Todas as células (neste caso conjuntos de 3 células em paralelo) estavam a aproximadamente 3,75V excesso uma que estava a... 0,65V!
Já foste, pensei. Para justificar uma tão grande queda de tensão nesta célula, a mesma teria de ter uma auto-descarga significativa, para em 6 meses ir de cerca de 30% de SOC para menos de 0% (assumindo que 0% seriam aos 2.5V). Na verdade não tem de ser assim tão grande a auto-descarga. 10mA são suficientes para descarregar de 30% a 0% de SOC em 1 mês...
Li um bocado sobre o assunto e resolvi tentar carregar a célula, para avaliar se estava completamente estragada ou se ainda teria alguma (pouca, pensei eu) capacidade restante.
Com tensões tão baixas o mais certo é que o SEI se tenha dissolvido e por isso terá de ser novamente criado. Para evitar a deposição de lítio metálico no ânodo decidi carregar inicialmente a uma corrente muito baixa. Optei por 10mA, o que demorou mais de 24h para atingir os 2.5V. A partir daí fui subindo gradualmente a corrente até aos 50mA para fazer a tensão chegar aos 3 V.
O próximo passo foi carregar a bateria completamente. Optei por uma corrente de 1A, cerca de C/30 do conjunto de células, algo que considerei seguro. As horas foram passando e a tensão foi subindo lentamente, o que é obviamente um bom presságio. 24 horas depois ainda não estava completamente carregada! No total entraram mais de 26Ah na bateria ao fim de 30 horas. Mas isto não significa que a bateria tenha, ainda, 26Ah de capacidade (26/30 = 87% de SOH). Era possível que uma parte da corrente estivesse a ser descarregada internamente pela bateria. Por isso fiz logo de seguida um teste de descarga.
Optei por descarregar a 2A até aos 3V. O resultado foi de 23.6Ah, o que dá um muito respeitável SOH de 79%, isto para uma célula com 5 anos e que foi descarregada até 0,65V! Mas o meu setup de teste não é o ideal. Os fios e ligações, bem como o próprio medidor, impõe uma queda de tensão significativa, pelo que após terminar a descarga e medindo com o multímetro a tensão na célula deu para constatar que ainda tinha 3,5V de tensão em aberto. Voltei a iniciar a descarga, desta vez a 1A, e deu mais 1,5Ah, para então um total de 25.1Ah ou um SOH de quase 84%.
Recordo que se trata de uma célula com 5 anos e que foi descarregada até 0,65V, tendo estado abaixo dos 2.5V um período de tempo muito significativo, provavelmente meses, no mínimo algumas semanas.
Com isto venho reforçar a ideia de que os estados de tensão baixos não são assim tão maus para as células como se propagandeia por aí. A minha convicção é que quem quiser maximizar a longevidade da sua bateria, especialmente neste período de menor uso do veículo, deve utilizar a bateria numa faixa de SOC o mais baixa possível e que seja confortável para si.
Nissan Leaf 40 Tekna preto, entregue em 30 de maio de 2018. 51400km em 2024-02-15
Nissan LEAF mk1 Preto, entregue em 7 de julho de 2011. 180000 km em 2023-12-22.
Tesla Model 3 LR preto entregue em 2019-03-06. 125000 km em 2023-12-22.
Sócio da associação de Utilizadores de Veículos Elétricos, UVE:
http://www.uve.pt