Propadanje baterije

Propadanje baterije sporo je i trajno smanjivanje sposobnosti baterije električnog vozila da pohranjuje energiju i isporučuje snagu, a nakuplja se postupno tijekom radnog vijeka baterije. Za razliku od privremenoga gubitka dometa po hladnom vremenu, propadanje je nepovratno: kemija ćelija mijenja se na načine koji se ne mogu poništiti, pa će baterija koja iz tvornice izlazi s određenim kapacitetom s godinama i prijeđenim kilometrima zadržavati sve manje.

Proces pokreću dva široka mehanizma. Kalendarsko starenje nastupa već samim protokom vremena, jer popratne reakcije unutar ćelija polako troše litij i nagrizaju elektrode čak i dok je automobil parkiran. Ciklusno starenje posljedica je ponovljenog punjenja i pražnjenja, pri čemu svaki potpuni ciklus uzrokuje sitne, kumulativne strukturne i kemijske promjene poput rasta sloja krute elektrolitske međufaze i postupnog gubitka aktivnog materijala. Zajedno smanjuju i iskoristivi kapacitet, što skraćuje domet, i sposobnost isporuke snage, što može otupiti ubrzanje i usporiti punjenje.

U praksi je stopa kod suvremenih baterija utješno umjerena, najčešće oko jedan do dva posto kapaciteta godišnje, pri čemu se najstrmiji pad često događa u prvoj godini prije nego što se krivulja izravna. To znači da dobro održavana baterija nakon desetljeća uporabe može i dalje zadržati veliku većinu izvornog kapaciteta, lako nadživljavajući razdoblja u kojima ih mnogi vlasnici posjeduju.

Nekoliko čimbenika ubrzava pad, a većina je pod utjecajem vozača. Trajna toplina najveći je neprijatelj, zbog čega parkiranje u hladu i izbjegavanje učestalih sesija velike snage pomažu. Često brzo DC punjenje opterećuje ćelije više od blagog AC punjenja, a zadržavanje na krajnostima napunjenosti, bilo da se dugo stoji na sto posto ili blizu prazne baterije, ubrzava trošenje. Široko preporučena praksa održavanja svakodnevne napunjenosti između otprilike dvadeset i osamdeset posto odražava upravo to, ostavljajući potpuno punjenje za putovanja koja ga uistinu zahtijevaju.

Proizvođači se propadanju suprotstavljaju sofisticiranim toplinskim upravljanjem koje drži ćelije unutar idealnog temperaturnog raspona, izdašnim zaštitnim pričuvama napunjenosti koje sprječavaju stvarno potpuno punjenje ili pražnjenje te jamstvima. Tipično jamstvo obećava da će baterija zadržati barem oko sedamdeset posto kapaciteta tijekom osam godina ili 160.000 kilometara, uz zamjenu ili popravak baterija koje padnu ispod tog praga.

Propadanje se mjeri stanjem zdravlja, koje preostali kapacitet izražava kao postotak izvornoga, a njime upravlja sustav za toplinsko upravljanje baterijom. Ovisi i o kemiji: ćelije od litij-željezo-fosfata obično bolje podnose potpuno punjenje i učestale cikluse od drugih litij-ionskih vrsta, što je važan obzir pri usporedbi dugoročne izdržljivosti različitih baterija.