Življenjska doba baterije in kako jo podaljšamo.

Baterije so v današnjih električnih vozilih najdražji in najbolj občutljiv sestavni del. Nepoučeni bodoči lastniki električnih avtomobilov se zato bojijo, da bi bilo potrebno že po nekaj letih baterijo menjati, kot smo tega vajeni pri mobilnih telefonih. Strah je povsem odveč, saj pogonske baterije delujejo v precej drugačnih okoliščinah kot baterije v zabavni elektroniki. Življenjsko dobo baterije merimo s cikli. Ko baterijo enkrat do konca napolnimo in do konca izpraznimo, izpolnimo en polnilni cikel. Če napolnimo samo tretjino kapacitete baterije, to ni poln cikel, temveč tretjina cikla. En poln cikel torej dosežemo tudi, če npr. petkrat napolnimo petino kapacitete. Povedano drugače: če ima baterija kapaciteto 30 kWh, dosežemo en cikel, ko seštevek krajših polnjenj doseže 30 kWh.

Kakšna je torej pričakovana življenjska doba baterij?

Dejstvo je, da kapaciteta baterije pada s številom polnilnih ciklov, s katerimi lahko v grobem merimo življenjsko dobo baterije. Današnje pogonske baterije zmorejo v življenjski dobi od pribl. 500 pa do več tisoč polnilnih ciklov. Sodobne litij-ionske baterije zmorejo ob upoštevanju pravil optimalnega polnjenja in praznjenja 5.000 do 6.000 ciklov. Običajno se v industriji kot merilo uporabnosti baterije šteje, da se ji življenjska doba konča, ko njena kapaciteta pade na 70-75%. Če pomnožimo povprečen domet avtomobila z enim polnjenjem s številom pričakovanih ciklov, dobimo število kilometrov, ki jih bomo lahko prevozili do izgube 30% kapacitete in s tem tudi dometa.

Poglejmo primer: avtomobil, ki uporablja baterijo s 60 kWh kapacitete in npr. 3000 pričakovanimi polnilnimi cikli, prevozi povprečno 400 km z enim polnjenjem. Povprečen domet naj bi tako padel na 280 km po prevoženih 1.350.000 km ali 90 letih, če upoštevamo statistično povprečje 15.000 km letno. Življenjska doba po tem načelu raste s skupno kapaciteto baterije, saj en polnilni cikel enkrat večje baterije zagotavlja dvojen domet in s tem število kilometrov v življenjski dobi. Seveda pa je lahko življenjska doba bistveno krajša ali daljša od opisanega pričakovanja v soodvisnosti od dejavnikov, ki na življenjsko dobo vplivajo.

Kateri dejavniki najbolj skrajšajo življenjsko dobo baterije?

Na dobo uporabnosti baterije vpliva veliko dejavnikov, npr. kemična sestava, velikost baterije, temperaturni pogoji delovanja, pravilno polnjenje in praznenje itd. ​Predvideno število ciklov in s tem življenjska doba baterije se v praksi lahko zmanjša zaradi naslednjih negativnih dejavnikov:

• previsoka temperatura celic zaradi delovanja in zunanjih temperatur,

• prepogosto prekomerno polnjenje oz. visoka napetost celic,

• prepogosto globoko praznjenje oz. nizka napetost,

• prehitro polnjenje ali praznjenje.

Najmanj zaželjena kombinacija dejavnikov tveganja je daljši čas (več dni ali celo tednov) polno napolnjena baterija ob visoki temperaturi celic. Tako si lahko naredimo medvedjo uslugo, če napolnimo baterijo do 100% in avto več tednov pustimo na razbeljenem asfaltu.

Kako se najlažje izognemo dejavnikom tveganja?

Zgoraj opisanim dejavnikom, ki skrajšujejo življenjsko dobo baterije, se najlažje izognemo tako, da:

• kupimo vozilo, ki ima urejeno vsaj hlajenje baterije, še bolje tudi ogrevanje. Trenutno so taki skoraj vsi električni avtomobili z izjemo Nissana Leafa, katerega lastniki so doslej imeli največ težav zaradi prehitrega padanja kapacitete baterije.

• Preverimo, ali lahko spremljamo temperaturo baterije in jo lahko dodatno znižamo po potrebi. Kot zanimivost, najcenejši trojček e-avtomobila, Mitsubishi i-miev, Citroen C-Zero in Peugeot Ion spadajo med redka vozila, ki omogočajo oboje: natančne podatke o temperaturi posameznih celic in ročen vklop hlajenja in ogrevanja baterije po potrebi.

• Če nastavitve v vozilu omogočajo in nam nekoliko krajši domet ustreza, nastavimo, da se polnjenje ustavi na 70-80% napolnjenosti in da se baterija izprazni samo do 20% napolnjenosti. Če to ni možno, sami poskrbimo s časovnim stikalom med polnjenjem, da se bo stanje napolnjenosti čim več časa gibalo v razponu med 20 in 70-80 odstotki.

• Izogibajmo se nepotrebnemu hitremu polnjenju (50kW in več). Z novimi izboljšavami se občutljivost baterij na hitro polnjenje počasi zmanjšuje. Kljub temu za vse tipe baterij velja, da jim bolj godi počasno polnjenje (do 11kW)

• Izberimo vozilo z ustrezno velikostjo baterije. Upoštevajmo pričakovan upad kapacitete baterije v letih lastništva, da se bomo lahko tudi čez npr. 15 ali 20 let let vozili z njim po običajnih opravkih. Nakup avtomobila s preveliko baterijo trenutno ni smiseln, saj drago plačamo dodatno kapaciteto, ki jo potrebujemo le redko. Ko bodo baterije bistveno cenejše, to ne bo več tako pomembno.