Expansão células Leaf 40kW.h

[civic]

Sim, a única coisa que não concordo é que seja necessário temperatura para as células do Leaf inchar.

O inchar pode até ser consequência da química obrigar a compressão, e no Leaf não existir essa compressão suficiente para as manter sem inchar. Em células de portátil sem serem cilíndricas é impossível cumprir com esses níveis de compressão e por isso incham.

Nos EVs é sempre preciso temperatura para incharem, porque a tensão está sempre a ser vigiada, não tens outro fator para isso, e o historico dos LEAF mostram precisamente isso. Claro que também podes ter celulas defeituosas.

[mjr]

Já te expliquei que não é só por tensão a mais.

Pode ser corrente de carga a mais também, nem sempre as BMS protegem corretamente as células em todos os cenários, o a deposição de lítio no ánodo é a mais comum e mais difícil de modelar. É demasiado simplista dizer que só a temperatura/tensão provoca degradação do elétrolito e consequentemente a geração de gás.

Perguntei ao ChatGPT o1, e a resposta foi esta:

Pergunta: what causes nmc cells to swell?
Resposta:
What Causes NMC Cells to Swell?

Nickel Manganese Cobalt (NMC) lithium-ion cells can experience swelling (also referred to as “puffing” or “gas bloating”) for a variety of reasons, most of which relate to unwanted electrochemical reactions inside the cell. While swelling can occur in different lithium-ion chemistries, NMC cells have some unique considerations regarding their cathode composition and operating conditions. Below are the most common causes of swelling in NMC cells:

Gas Generation from Electrolyte Decomposition
High Voltage or Overcharging: Operating the cell above its recommended voltage range accelerates electrolyte oxidation and decomposition, generating gaseous byproducts (e.g., CO, CO₂).
Elevated Temperature: Higher temperatures speed up side reactions in both the electrolyte and on the electrode surfaces, leading to more rapid gas production.

SEI (Solid Electrolyte Interface) Growth and Instability
Formation of Side Products: On the anode side, the SEI forms to protect the anode surface, but it can continually grow or degrade under abusive conditions (high temperature, high voltage, or fast charge). Decomposition of SEI components releases gases.
Lithium Plating: Under cold temperature charging or high current rates, metallic lithium can plate on the anode, disturbing the SEI layer and potentially causing further electrolyte decomposition.

Electrode Material Degradation
Mechanical Stress in the Cathode: NMC cathodes can undergo lattice expansion/contraction during repeated cycling. Over time, structural degradation may create microcracks, exposing fresh surfaces to side reactions and enabling accelerated gas formation.
Metal Dissolution: Transition-metal ions (especially Mn) can dissolve from the cathode under harsh conditions, migrating to the anode and disturbing the surface layers, again increasing the likelihood of gas-generating reactions.

Impurities and Manufacturing Defects
Contamination: Trace metal particles or residual moisture can trigger chemical reactions that produce gas once the cell is cycled.
Incomplete Formation Process: During the initial cell formation (the first few charge/discharge cycles in manufacturing), incorrect protocols can lead to a poorly formed SEI, leading to gas formation over time.

Thermal Runaway Precursors
Heat Accumulation: If a cell is consistently operated in high-temperature environments or subjected to repeated high-current charges/discharges, it can approach the onset of thermal runaway. Gas generation is an early symptom of such dangerous conditions.
Excessive Energy Density: High-energy-density NMC cells are more prone to internal stress. Any local over-temperature event can initiate decomposition of the electrolytes and produce gas.

A parte do stress mecânico por ciclos profundos (ir a 100% e depois quase a 0% sistematicamente) pode ser a explicação para o Leaf do taxista.

[civic]

Desculpa lá, mas o que colocaste comprova precisamente o que estou a dizer.

Todos os paragrafos justificam a formação de gases com o inchamento e que isso é devido a temperaturas altas ou defeito de fabrico. As que o podem fazer mas dificilmente acontecem nos LEAF devido ao BMS que não deixa, dentritos, por exemplo, levariam à perda de capacidade, o que não acontece, vês LEAF com as baterias todas inchadas sem praticamente perderem capacidade, portanto devemos saber para onde estamos a olhar.

Elevated Temperature: Higher temperatures speed up side reactions in both the electrolyte and on the electrode surfaces, leading to more rapid gas production.

~

O LEAF do taxista é a exepção, não é a regra, conheces outro casos igual? Pode muito bem ter uma bateria com defeito de fabrico, porque pelo que me lembro, ele teve esse problema e quase não perdeu capacidade, o que coloca a formação de dentritos fora da causa, pois é a principal causa da perda de capacidade.

Aliás, se fosse como dizes todas as baterias degradadas ficavam inchadas e isso não é verdade.

[mjr]

Explica pf onde é que aqui temperaturas elevadas provocam a formação de gases:

Lithium Plating: Under cold temperature charging or high current rates, metallic lithium can plate on the anode, disturbing the SEI layer and potentially causing further electrolyte decomposition.

Mechanical Stress in the Cathode: NMC cathodes can undergo lattice expansion/contraction during repeated cycling. Over time, structural degradation may create microcracks, exposing fresh surfaces to side reactions and enabling accelerated gas formation.

A temperatura elevada é um fator, provavelmente o mais comum, mas não é o único, de todo.

[civic]

Explica pf onde é que aqui temperaturas elevadas provocam a formação de gases:

Lithium Plating: Under cold temperature charging or high current rates, metallic lithium can plate on the anode, disturbing the SEI layer and potentially causing further electrolyte decomposition.

Mechanical Stress in the Cathode: NMC cathodes can undergo lattice expansion/contraction during repeated cycling. Over time, structural degradation may create microcracks, exposing fresh surfaces to side reactions and enabling accelerated gas formation.

A temperatura elevada é um fator, provavelmente o mais comum, mas não é o único, de todo.

Ires buscar só a parte que te interessa não serve: Temos dito desde o principio que os LEAF incham as celulas e o pessoal nem as troca, basta tirar as proteções metalicas e o carro rola de novo, como pode ser esses ponto que dizes se a capacidade mantem-se?

É o unico factor no que diz respeito a LEAFs 40 que incham as celulas e não perdem capacidade, é o que tem acontecido a todos eles, esse taxista que tanto referes não perdeu praticamente capacidade, então não pode ser por esses motivos que dizes, peercebes?

Tenho estado sempre a falar de LEAFs e não de celulas em geral, já tinha concordado contigo no geral, no LEAF é que não pode ser como dizes, pois o que tem acontecido é inchamento de celulas com muitos abusos, esta é a regra, depois tens inchamento em casos esporádicos, em nenhum deles tens uma degradação brutal que justifique esse inchamento, porque o inchamento por degradação é uma coisa que mal se nota, ele existe mas não tem nada a ver com o que acontece com os LEAF, em que o inchamento é por formação de gases.

[mjr]

Desculpa civic mas estás a ser muito injusto. Tu é que disseste que a temperatura e a tensão nas células são o único fator, eu só estou a indicar que isso não é correto, como provei. Claro que fui buscar a parte que prova não ser apenas e só a temperatura e a tensão nas células! Chama-se lógica...

Tudo o resto parece-me estéril, sinceramente.

[civic]

Esta foi a minha primeira abordagem ao tema.

Eu acho que a expansão das celulas se deve à temperatura, apenas e só, o problema do LEAF 40 deve-se a falhas na construção da bateria as celulas NMC todas têm "o problema" de inchar com a temperatura, piior ainda nas pouch-cells, devem é conter esse inchamento, andamentos normais no dia a dia (sem os tais 20kw de limitação) não têm qualquer problema para as baterias, algum cuidado será necessário em viagens grandes. É o que eu penso. A amostra do pessoal que os tem neste forum comprova o que eu digo.

Conforme podes ler, estou a referir-me apenas ao problema dos LEAFs, a expansão por degradação nem sequer é visivel a olho nu na maior parte das vezes, nada tem a ver com o que acontece nos LEAFs. Será como dizeres que viste 2 predios altos, um com 20 andares e outro com 200, são ambos altos mas não são parecidos sequer.

[Nonnus]

Hoje vi um post no Facebook de um Leaf de 40 com 220k com células inchadas e com células com degradação acentuada que faz o carro perder autonomia abruptamente em subidas.

Tem os dois problemas.

Eu sei que já discutimos isto várias vezes e alguns de vocês não concordam, mas o tempo vai mostrando a realidade.

O leaf de 40 e 62 tem exactamente o mesmo problema dos leafs anteriores.

Enquanto dava uma vista de olhos pelo Facebook sobre os problemas que vão aparecendo, ao ler os comentários é impressionante o número de pessoas a relatar problemas iguais como a perda de autonomia abaixo dos 50% devido a células com degradação acentuada e problemas de isolamento. Isto tanto em leafs de 40 como nos de 62.

Eu já sei que não sabemos o uso que o carro teve...

Mas o problema está lá não está? O tempo parece ser o maior inimigo do Leaf. Relembro que no Leaf de 30 problemas semelhantes começaram aparecer por volta dos 6, 7 anos de utilização do carro. Vamos dar tempo ao tempo.

Eu não ponho aqui os links para não ser acusado de agora já não deixar passar nenhum e parecer que estou numa demanda. É perderem tempo a ler os posts e os comentários a esses posts, se tiverem interesse.

[mjr]

Todas as baterias acabam inevitavelmente por se degradar e ter problemas, a questão é o tempo / uso que demora até isso acontecer.

Penso que é incorreto dizer que tem exatamente o mesmo problema quando faz o dobro dos kms ou o dobro do tempo que o Leaf de 24kW.h até ter problemas com a degradação. O meu Leaf 24 demorou 2 anos até perder a primeira barra (assim de cabeça, não fiz fact check), este já vai a caminho dos 7 anos ainda com as 12 barras. É certo que com menos km, mas caramba, 7 anos!

[civic]

Não acho que tenham qualquer a ver um com o outro, até porque a quimica é completamente diferente, o LEAF 24/30 está melhor estruturado em termos de pack, o LEAF 40 tem melhores celulas, tens casos de mais de 300 000 kms sem grande degradação, um LEAF 24/30 mesmo que não andasses muitos kms com ele degradava à bruta.
Aliás, como podes dizer que são idênticos? Basta olhar para os daqui do forum para veres que estás errado, caramba, preferes basear a tua opinião ém casos que não fazes ideia do histórico dos carros do que a amostra que tens por aqui? Não entendo essa abordagem...