Lithium-iontové akumulátory jsou vysoce efektivní a komplexní zařízení pro ukládání energie. Lithium-iontová technologie je v současné době nejúčinnější akumulátorovou technologií na trhu. Žádná jiná akumulátorová technologie nesplňuje požadované parametry, jakými jsou kvalita, výkon, životnost a náklady, které jsou stejnou měrou důležité pro použití v automobilech. Díky pokračujícímu vývoji lithium-iontové technologie jsou už dnes dostupné dlouhé dojezdy na elektrický pohon a doby nabíjení se do budoucna díky technologii rychlého nabíjení mohou také výrazně snížit.. Lithium-iontové akumulátory vyžadují minimální údržbu, ale u vysokonapěťového akumulátoru jsou nutné odborné elektrotechnické znalosti. Stejně jako mnoho jiných součástí podléhají všechny lithium-iontové akumulátory určitému opotřebení.
Inteligence akumulátorového systému není pouze v samotném článku, ale v celém systému. Skládá se z řídicí elektroniky včetně softwaru, integrovaného chlazení, maximálně bezpečné skříně a také z článků, zkonstruovaných podle rozměrů vozidla.
Stárnutí lithium-iontových akumulátorů
Namontované lithium-iontové akumulátory společnosti Mercedes-Benz jsou určeny pro použití po celou dobu životnosti vozidla. Stejně jako mnoho jiných součástí ale podléhají určitému opotřebení. V případě akumulátorů se hovoří o takzvaném „stárnutí“.
V zásadě lze u lithium-iontové technologie rozlišovat dva základní mechanismy stárnutí:
Kalendářní stárnutí
Cyklické stárnutí
Stárnutí lithium-iontových akumulátorů se projevuje snížením využitelné kapacity po celou dobu jejich životnosti.
Kvůli pozitivnímu vlivu na účinky těchto rozdílných mechanismů je důležité pochopit některé základní mechanismy a příslušným způsobem zacházet s lithium-iontovými akumulátory.
Kalendářní stárnutí lithium-iontových akumulátorů
Lithium-iontové akumulátory podléhají přirozenému efektu tzv. kalendářního stárnutí. K tomu dochází jak za provozu vozidla, tak v klidových fázích lithium-iontových akumulátorů. Kalendářní stárnutí může být ovlivněno především dvěma faktory. Hlavními faktory jsou:
Teplota
Stav nabití (SOC)
Vliv teploty a SOC na stárnutí lithium-iontových akumulátorů je nutné chápat následujícím způsobem:
Čím vyšší je teplota, tím výraznější, resp. rychlejší je stárnutí.
Čím vyšší je stav nabití, tím výraznější, resp. rychlejší je stárnutí (během klidových fází)
Z tohoto důvodu lze vydat následující doporučení:
Při nutnosti uskladnění lithium-iontových akumulátorů ...
Nepřekračovat průměrnou teplotu 25 °C
Nenechávat stav nabití klesnout pod 40 % SOC
… kvůli maximální minimalizaci účinků kalendářního stárnutí.
U namontovaných lithium-iontových akumulátorů ve vozidle probíhají při jejich uskladnění stejné procesy a mechanismy stárnutí jako u samostatně uložených lithium-iontových akumulátorů. Důležité informace o správném skladování vozidel s namontovanými lithium-iontovými akumulátory najdete v servisní informaci SI47.70-S-0071A k údržbě vysokonapěťových akumulátorů.
Cyklické stárnutí lithium-iontových akumulátorů
Lithium-iontové akumulátory společnosti Mercedes-Benz byly speciálně vyvinuty pro použití v automobilovém průmyslu, přičemž byly optimalizovány pro použití jako podpora trakce a pohonu. Vyznačují se vysokou stálostí cyklu (dlouhou životností) a vysokou hodnotou energie a stálostí výkonu. Inteligentní software zajišťuje provoz lithium-iontových akumulátorů při jeho optimální teplotní a vodivé mezi.
Přes všechna technicky možná opatření dochází při použití lithium-iontových akumulátorů v průběhu času k nevratné ztrátě využitelné kapacity. Jedná se o neovlivnitelný elektrochemický proces u všech lithium-iontových akumulátorů. S každým cyklem použití lithium-iontových akumulátorů se kapacita mírně sníží. Přitom platí, že čím větší je rozdíl stavu nabití v rámci cyklu, tím větší je vliv na cyklické stárnutí.
Cyklické stárnutí lithium-iontových akumulátorů je přirozeným procesem v článcích lithium-iontových akumulátorů. Není technicky možné je zastavit. Díky rozsáhlým opatřením se podařilo snížit cyklické stárnutí. Výsledkem je, že kapacita a výkon našich lithium-iontových akumulátorů zůstávají na vysoké úrovni po velmi dlouhou dobu.
Část přijímaných opatření k omezení stárnutí mohou naši zákazníci pocítit v extrémních situacích. Vzhledem k tomu, že teplota má velmi velký vliv na stárnutí lithium-iontových akumulátorů a na ochranu před jejich poškozením, snižuje se elektrický výkon v příliš studeném nebo příliš horkém lithium-iontovém akumulátoru. Jakmile se ale lithium-iontové akumulátory díky naší inteligentní strategii chlazení a ohřevu vrátí k optimálnímu teplotnímu rozsahu, je jako obvykle k dispozici plný výkon.
Pokyny k použití a péči o lithium-iontové akumulátory
Stárnutí lithium-iontových akumulátorů se projevuje snížením využitelné kapacity. Kvůli pozitivnímu vlivu na účinky těchto jednotlivých mechanismů může zákazník během fáze provést některá opatření:
1 Zamezení dlouhodobému odstavení při vysokém stavu nabití:
Při dlouhodobém odstavení lithium-iontových akumulátorů při vysokém stavu nabití je kalendářní stárnutí výraznější než při nižším stavu nabití. Z tohoto důvodu je v případě možnosti nutné zamezit dlouhodobým odstavením při vysokém stavu nabití. Stav nabití cca 40 % snižuje kalendářní stárnutí lithium-iontových akumulátorů, proto se doporučuje pro dlouhodobé odstavení.
2 Pravidelné klidové fáze:
Lithium-iontové akumulátory by neměly být nutně znovu nabíjeny ihned po vybití. Při nabíjení lithium-iontových akumulátorů ihned po vybití nemají dostatek času na klidovou fázi. Tato klidová fáze má pro lithium-iontové akumulátory velký význam. Snižuje chemické vedlejší reakce v článku, čímž zvyšuje jeho životnost. Z tohoto důvodu doporučujeme provádět v pravidelných intervalech následující postup:
Odstavit vozidlo v pravidelných intervalech (např. jednou týdně) na delší dobu (např. přes noc nebo přes víkend) při nízkém stavu nabití (např. 20 % - 30 %).
Následně lze vozidlo po této klidové fázi nabíjet obvyklým způsobem.
3 Nabíjení podle potřeby:
Průměrná hodnota stavu nabití cca 30 % - 70 % snižuje stárnutí lithium-iontových akumulátorů. K dosažení této hodnoty doporučujeme plně nabít lithium-iontové akumulátory kvůli dalšímu provozu až přímo před použitím.
Odkazované dokumenty
- si4770s0071a Servisní informace: údržba vysokonapěťového akumulátoru