Quanto si degrada la batteria

wiseminosse

Ebiker ex novello
8 Gennaio 2020
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Montana VKT BI-Power
Condivido con il forum un interessante studio sulla capacità residua delle batterie al litio in funzione di:
- Livello di carica della batteria e temperatura nello stoccaggio (tabella 3)
- Profondità dei cicli di carica e scarica (figura 6)


I risultati sono in linea con quanto più o meno si è sempre saputo, ma è l'unico documento che ho trovato in rete che chiarisca bene le motivazioni.

In sintesi, si vede chiaramente che lasciare la batteria a piena carica a temperature elevate è molto distruttivo sulla capacità residua della batteria.
Idealmente, andrebbe lasciata al freddo a mezza carica (dove la quantità di mezza carica è intesa come quella sufficiente ad evitare che le celle si scarichino completamente durante lo stoccaggio per via della resistenza interna).

Inoltre, cicli di carica-scarica profondi e che portino la batteria al massimo livello di carica sono dannosi per la capacità residua. Quindi la batteria andrebbe portata al 100% di carica solo quando si ha effettiva necessità di tutta la sua capacità (es. in previsione di giri lunghi).

Sulle automobili alcune accortezze nell'uso delle batterie siano già adottate. Ad esempio, una batteria dichiarata per 100kwh è in realtà di 110kwh, ma viene caricata al 90% appena l'auto esce di fabbrica. Poi, con il tempo, la tensione di carica massima viene man mano aumentata per compensare il progressivo degrado dell'accumulatore e garantire il più a lungo possibile la capacità nominale. Nelle bici, questo non è previsto.

Un ulteriore vantaggio di questo documento è quello di consentire una stima approssimativa dello stato capacitivo della batteria in assenza di ulteriori indicazioni (es. battery check integrato).

Per fare un esempio, una batteria da 500wh vecchia di quattro anni, conservata correttamente e montata su una bici con 10000km, utilizzata con cicli di carica 100-25% con un profilo di utilizzo da 100km di autonomia per carica e operazione di carica solo prima dell'uso ha un'autonomia residua di:

degrado annuo per conservazione a 12° medi: 3%
==> 0,97^4 = 88,5% per la componente vetustà

Cicli di carica per 10.000km
10.000/75 = 133
Capacità residua post degrado per utilizzo: 96%

capacità residua: 88,5% x 96% x 500 Wh = 425Wh
 
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BikesOne

Ebiker grandissimus
16 Ottobre 2018
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Giant Stance E+ 1
Le batterie delle e-bike non sono a gestione intelligente?... Proprio per facilitare la vita dell'utente e preservarne l'efficienza?
Se le scarichi troppo durante un giro il sistema a un certo punto arresta l'erogazione prima che il voltaggio si abbassi al punto di danneggiare le celle.
Uguale è per la carica.... Il sistema non carica mai al 100% della capacità effettiva come noi pensiamo ma rimane sempre a un livello inferiore.....
Quindi non facciamoci troppe pippe....
 

torakiki.gt

Ebiker celestialis
14 Aprile 2019
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Se n'è già parlato anche in un altra discussione, e cmq anche dalle esperienze personali degli utenti del forum, è venuto fuori che le batterie Shimano si degradano più velocemente di altre (Bosch è brose ad esempio) non so se per una diversa gestione della carica-scarica durante l'utilizzo o altro
 
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gil46

Ebiker espertibus
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Specialized Turbo levo
Francamente per me tutti sti calcoli e piippe varie per un oggetto che al 99% usiamo per hobby non me li faccio . Questi sono mezzi atti a farci divertire se dobbiamo stare li a vedere la carico al 90% ci metto la stufetta vicino perchè fa freddo, ecc, lascio perdere subito e me ne sto sul divano a vedere la tv. Poi ognuno e libero di pensarla come gli pare ci mancherebbe pure
 
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wiseminosse

Ebiker ex novello
8 Gennaio 2020
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Montana VKT BI-Power
Lasciare la batteria carica e al caldo nei periodi di inutilizzo la degrada sensibilmente.
Mi sembra un'informazione importante da condividere.
Poi ciascuno è ovviamente libero di scegliere come trattare i propri beni materiali.

Il BMS serve ad equalizzare il livello di carica di ciascuna linea di celle (da 3.6V per capirci).
Potrebbe avere funzionalità intelligenti di carica parziale della batteria, ma deve essere istruito a farlo
Non sapevo che anche sulle ebike ci fossero sistemi automatici di carica parziale, non ne ho mai sentito parlare. Sarebbe interessante se qualcuno avesse qualche link da studiare

Comunque, il BMS non corregge il comportamento dell'utente.
Se tieni la batteria carica al caldo, la butti in poco tempo.

Basta dare uno sguardo alla simulazione del mio primo post:
10000 km => 133 cariche => -4% di efficienza
conservare la batteria sempre carica a 25° => -20%/anno ==> dopo 4 anni, 0,8^4 = 41%

Cioè la batteria perde il 4% di efficienza in condizioni di uso intensivo e il 59% per la conservazione errata.
Per evitare questo problema, nel mondo automotive si usano anche sistemi di raffreddamento del pacco batteria, ovviamente indisponibili su ebike.
 

muscolare

Ebiker celestialis
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Bah, come suggerito prima ci facciamo troppe pippe. E' la bici che deve servire me, non il contrario, bastano le tre regolette fondamentali

  • se la scarichi completamente (in realtà il BMS non la scarica mai completamente per davvero) non lasciarla così scarica per molto tempo (altrimenti si che può arrivare davvero a zero)
  • se la carichi completamente al 100% non lasciarla così per molto tempo inutilizzata (autoscarica più intensa)
  • riponila con un minimo di carica sufficiente ad arrivare al successivo utilizzo senza farla scaricare completamente

Stop. Per dare un'idea la mia 630Wh dopo quasi due anni (non so quante ricariche) da strumento diagnosi da ancora il 99% di efficenza.
 

Docste

Ebiker grandissimus
18 Maggio 2020
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La mia batteria Yamaha dopo due anni e mezzo e 9000km. mi sembra sempre uguale.
Dubito fortemente lo sia.. non c'è campo di utilizzo di batterie al litio che non evidenzi un degrado progressivo della capacità.
Stop. Per dare un'idea la mia 630Wh dopo quasi due anni (non so quante ricariche) da strumento diagnosi da ancora il 99% di efficenza.
Bisognerebbe essere sicuri di quei dati indicati dalle app di diagnosi... anche qui, qualche dubbio mi viene
 
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muscolare

Ebiker celestialis
10 Febbraio 2019
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... anche qui, qualche dubbio mi viene

E quindi che fai? Tieni la batteria in una teca a temperatura e umidità controllate caricandola mai più dell'80% e scaricandola mai sotto il 20% e per non rovinarla nel frattempo usi la bici senza batteria che così è pure più leggera? Se fra 3 o 4 anni vedrò che l'efficenza residua è calata in modo significativo (e soprattutto se me ne accorgerò) cambierò batteria, o bici, o farò ricellare ... dai gente, meno pippe.

Ho uno smartphone di 5 anni, lo scarico sempre fino a che quasi si spegne e lo ricarico sempre al 100% (i maniaci delle batterie da smartphone mi danno del pazzo) e continua invariabilmente a farmi le sue 5 ore di SOT (screen-on-time) che con il mio utilizzo un po' di internet, un po' di mail/messaggi/forum, un po' di musica/video/youtube e un po' di giochetti vuol dire almeno 3 giorni di autonomia tra una carica e l'altra. Non con le versioni google di android ovviamente, che altrimenti 3/4 giorni di autonomia te li sogni.
 
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Io la bici la carico sempre e solo al 100%, non faccio mai giri da 1 ora con coltello tra i denti su percorsi perfettamente conosciuti e controllati regolarmente, non so mai se durante un mio giro troverò un sentiero impraticabile (capita spesso) e dovrò cercare una deviazione magari con ulteriore dislivello da coprire, non so mai se avendo tempo mi verrà voglia di provare una deviazione per provare un percorso mai fatto ... quindi carico sempre al 100% e fine della storia, poi quel che rimane rimane.
 
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Rolly

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Io la bici la carico sempre e solo al 100%, non faccio mai giri da 1 ora con coltello tra i denti su percorsi perfettamente conosciuti e controllati regolarmente, non so mai se durante un mio giro troverò un sentiero impraticabile (capita spesso) e dovrò cercare una deviazione magari con ulteriore dislivello da coprire, non so mai se avendo tempo mi verrà voglia di provare una deviazione per provare un percorso mai fatto ... quindi carico sempre al 100% e fine della storia, poi quel che rimane rimane.
Pure io da sempre....cioè 4 annetti.
Ma la mia bosch 500 wh mi pare sia sempre performante uguale.
C'è da dire che sono moooolto più spompato io in questi 4 anni :worried:
 
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Bartbike

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Se n'è già parlato anche in un altra discussione, e cmq anche dalle esperienze personali degli utenti del forum, è venuto fuori che le batterie Shimano si degradano più velocemente di altre (Bosch è brose ad esempio) non so se per una diversa gestione della carica-scarica durante l'utilizzo o altro
Difatti molte e Bike con lo Shimano usano le simplo e non le Shimano
 

vecchialenza

Ebiker espertibus
19 Settembre 2016
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varese
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Pure io da sempre....cioè 4 annetti.
Ma la mia bosch 500 wh mi pare sia sempre performante uguale.
C'è da dire che sono moooolto più spompato io in questi 4 anni :worried:
la mia prima yamaha da 400 ha ormai 7 anni e penso 12.000 km , le altre due da 500 sui 4.000 km (una è della moglie 4600 km ) ormai hanno sei anni , sempre tenute sul 50/60% quando non in uso , quasi sempre ricaricate al 100% , anch'io non noto alcun decadimento percepibile ;dopo il primo anno ,in cui i consumi erano altalenanti causa la mia gamba e la scarsa esperienza a gestire livelli motore e rapporti del cambio, mi sono abituato a range e consumi praticamente sempre uguali su percorsi replicati più volte , uno per tutti partenza dalla spiaggia a varazze , circa 33 km in offroad per arrivare al beigua (quasi 1200 m) sia con la batteria da 400 più vecchia sia con quella da 500 relativamente più giovane mi trovo rispettivamente da anni sempre con il 37/38% della 400 e 43/45% della 500
 

Riccardo elettro

Ebiker pedalantibus
2 Agosto 2020
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Turbolevo, Whistle Yonder S
la mia prima yamaha da 400 ha ormai 7 anni e penso 12.000 km , le altre due da 500 sui 4.000 km (una è della moglie 4600 km ) ormai hanno sei anni , sempre tenute sul 50/60% quando non in uso , quasi sempre ricaricate al 100% , anch'io non noto alcun decadimento percepibile ;dopo il primo anno ,in cui i consumi erano altalenanti causa la mia gamba e la scarsa esperienza a gestire livelli motore e rapporti del cambio, mi sono abituato a range e consumi praticamente sempre uguali su percorsi replicati più volte , uno per tutti partenza dalla spiaggia a varazze , circa 33 km in offroad per arrivare al beigua (quasi 1200 m) sia con la batteria da 400 più vecchia sia con quella da 500 relativamente più giovane mi trovo rispettivamente da anni sempre con il 37/38% della 400 e 43/45% della 500
Coincide con la mia esperienza.
Forse le batterie Yamaha sono particolarmente buone.
 
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