Riflessione e domanda su carica fast e degrado a C bassi

[Nym]

Stavo facendo questa riflessione l'altro giorno insieme a mio papà e volevo chiedere anche a voi un parere.

Parliamo di ricarica fast, relativamente anche al discorso maggior degrado...

Se io ho una batteria da 84kwh (81 usabili), prendendo come esempio la i4 di papà, e carico ad una fast a 50kw, sto caricando a 0,6C

Ora si può definire questa una ricarica fast per quella batteria? E quella ricarica fast davvero provoca una maggiore usura rispetto ad una AC?

Ora la mia riflessione è che dal punto di vista carica, fino a 0,5/0,6C la carica non è definibile come fast e quindi non produce maggior degrado di una AC... MA... ma c'è un MA! Bisogna capire come è configurato il software auto (devo ancora capirlo): se il software dell'auto pensando che sia una fast preriscalda comunque la batteria come su una 300kw (che a 0,6C non dovrebbe servire), allora c'è un degrado maggiore non tanto per la carica, ma per il preriscaldameneto batteria

Per chi invece reputerebbe fast quella carica per quella batteria, vorrei far notare che ci sono tante auto (quelle con batterie non grandi) che caricano in AC a 0,5/0,6C e anche oltre! E allora quelle cariche che sarebbero?

[DarkAngel00]

il C si misura in Ah
1C corrisponde lo scarico completo della batteria in 1 ora e indica il valore in A della corrente che serve (ipotizzando la batteria perfetta) a scaricare completamente (o caricare) da 0% a 100%

quanti Ah ha la batteria?
Ah= (kWh x 1000)/V

quindi una pacco da 50kWh a 400V ha una corrente di 1C di 125A
lo stesso pacco da 50kWh a 800V ha una corrente di 1C di 62.5A

caricando il primo a 124A stai caricando a 1C
mentre il secondo per caricare a 1C è sufficiente 62.5A di corrente

[pIONiere]

Se io ho una batteria da 84kwh (81 usabili), prendendo come esempio la i4 di papà, e carico ad una fast a 50kwh, sto caricando a 0,6C
Ora si può definire questa una ricarica fast per quella batteria?

Dipende dal SoC (a SoC molto alti il valore C tollerato e' molto minore, perciò abbiamo le curve di ricarica), dalla temperatura delle celle e anche dalla chimica, ma valori C sotto a 1 generalmente non sono particolarmente stressanti per le celle. Chiaramente non c'è una soglia precisa, piu' basso e' il valore C e meno stressi le celle ma ad un certo punto la differenza diventa trascurabile.

E quella ricarica fast davvero provoca una maggiore usura rispetto ad una AC?

A 0,6C direi che la differenza rispetto ad una ricarica a 11 kW e' trascurabile.

se il software dell'auto pensando che sia una fast preriscalda comunque la batteria come su una 300kw (che a 0,6C non dovrebbe servire)

Se fa molto freddo il preriscaldamento potrebbe comunque essere necessario, dipende dalla chimica, alcune chimiche sono piu' sensibili al freddo di altre.

[FrancoVecchi]

Oltre al C occorre tenere presente il range di temperatura alla quale la achcina riesce a tenere la batteria. Se la batetria è ben climatizzata non soffrirà o sarann quasi inifluenti anche ricariche a correnti superiori a 1C, se la batteria si scalda troppo allora soffre anche a correnti decisamente più basse.
I fattori di degrado principali delle batetrie al litio sono i cicli e il tempo, il tutto aggravato se il range di temperatura non è corretto, cosa più pobabile con le ricariche ad alta corrente.

[MauroneRelax]

@nym dagli ultimi studi sembra che caricare Fast batterie scaldate almeno a 25 - 35°C non è dannoso o stressante a meno che il SOC non sia troppo alto o troppo basso.
Sotto i 25°C iniziano i problemi di “Lithium Plating” sull’anodo ed occorre limitare le correnti o scaldare la batteria.

[Nym]

Si ma il punto non era se le fast sono dannose o no... ma se una dc da 50kw su una batteria del genere non fosse paragonabile ad una lenta, più che a una fast

PS: tanto più che anche dopo 80% quella batteria ad una fast carica molto più veloce di 50kw

Edit da mod: occhio alle unità di misura, la potenza di una colonnina si misura in kW e non in kWh (che èuna misura di energia)

[demov]

Che la ricarica sia AC o DC non importa (escludendo il fatto del bilanciamento finale in AC)... Importa il C-rate, SOC reale iniziale, temperatura iniziale, chimica e in casi di celle prismatiche anche la forza di compressione dove previsto.
Solitamente il C-rate standard di carica è tra 0,2 e 0,5C a 25°C, valore che può essere mantenuto fino ad un certo SOC poi man mano cala fino ad arrivare a carica completa dove solitamente il cut-off lo si ha a 0,02-0,05C. Un valore di 0,6C è appena sopra allo standard, se ci troviamo a 25°C a certi SOC, per diverse tecnologie ma non lo definirei "fast"; fast, per me, è sopra a 1C o più a seconda della tecnologia presa in esame sempre a 25°C.

"Bisogna capire come è configurato il software auto (devo ancora capirlo): se il software dell'auto pensando che sia una fast preriscalda comunque la batteria come su una 300kw (che a 0,6C non dovrebbe servire), allora c'è un degrado maggiore non tanto per la carica, ma per il preriscaldameneto batteria"
Tutto dipende dai fattori detti sopra più la potenza massima erogabile dalla colonnina e algoritmo di gestione del preriscaldo (specie quando non viene forzato da infotainment; oppure se lo si richiede se viene accettato dal sistema... Esempio mi è capitato sulla iX1 xdrive30 di chiedere il preriscaldo prima di una ricarica alle Ionity ma non lo ha accettato perchè riteneva già sufficiente la temperatura della batteria).

Per dire... Ho realizzato/assemblato la batteria servizi del camper con celle LFP prismatiche da 206 Ah a 25°C a 1C di scarica (non ricordo di che marca e di certo non da automotive) e ho chiesto le specifiche poichè mi interessava specialmente la fase di carica secondo SOC/temperatura e limite C-rate poichè non sono climatizzate e il le condizioni di lavoro possono essere border line. Di seguito un estratto delle specifiche (ne ho anche delle CATL LFP da circa 302 Ah sempre non automotive, le scartai per impossibilità di caricarle sotto zero).

cell lfp.jpg (141.38 KiB) Visto 265 volte

Esempio su queste celle, C-rate standard in carica a 25°C di 0,5C, se volessi caricare costantemente a 0,5C e il SOC iniziale è tra 0 e 60% dovrei essere almeno a 15°C.. Ma certamente il degrado è maggiore rispetto a caricare a 30°C a pari SOC iniziale e C-rate poichè andrei a far lavorare la cella in condizioni limite quando sono a 15°C.
Se la ricarica si può definire fast o no, per nostra convenzione, dipende se si vuole valutare in senso assoluto (secondo C-rate massimo accettato nelle condizioni ottimali) o relativo (C-rate massimo accettato a seconda della condizione reale/istantanea temp/SOC etc).
... Per cui alle domande: "Ora si può definire questa una ricarica fast per quella batteria? E quella ricarica fast davvero provoca una maggiore usura rispetto ad una AC?" non si può dare una risposta definita per mancanza di dati e si farebbero solo ipotesi.
Esempio ipotesi di pacco batteria da 85 kWh a 25°C, SOC iniziale reale del 10% e finale del 80%, celle cilindriche, NMC811, C-rate costante a 0,6C le celle non si danneggiano e possiamo definire che il range di lavoro è ottimale o quasi... Però il degrado è sicuramente leggermente superiore (forse anche trascurabile) rispetto ad una carica a 0,1-0,15C.