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Cuidado de la batería (artículo extenso)
« en: 10 de Marzo de 2023, 09:28:37 pm »
En línea con el artículo de @keops referente al cuidado extremo de la batería, me he tomado la licencia de generar un artículo sobre cuidado razonable de la batería que no convierta el tener el coche en un sudoku que no nos deje vivir.

Al final se trata de aplicar una serie de consejos que hará que nuestra batería aguante en las mejores condiciones posibles muchos años, a poder ser, más que la vida estimada del vehículo en su conjunto. Recordad en cualquier caso que esto son consejos, no obligaciones. Tesla no te los da porque salvo el de "no cargar más del 80% en NCA/NMC" o "Carga al 100% al menos una vez por semana en LFP", no quiere complicar la experiencia de uso, y en el caso de las LFP porque la batería se degrada tan poco por los ciclos de carga y descarga que lo normal es que el coche te dure muchos años.
Ahora bien, eso no quiere decir que pueda resultar un incordio que en un viaje de 350km en un SR dentro de cuatro años tengas que parar porque has perdido un 10% de capacidad. La decisión es tuya. Desde mi punto de vista seguir estas pocas pautas te va a minimizar la degradación y no suponen mayor problema en la rutina diaria, y porque te las saltes algunos días al año no va a pasar nada. Es como el beber, una copa de vez en cuando no tiene mayor problema, pero si estás todo el día bebiendo tu salud tarde o temprano se verá afectada.

Lo primero, algunos conceptos sobre las químicas de las mismas, dado que según la que utilice nuestro vehículo, deberemos variar ligeramente la rutina.

QUIMICA DE LAS BATERIAS.

Existen tres químicas de baterías en función del cátodo utilizado (o dos, simplificando) en los M3, MY, MS y MX de Tesla.

·       Baterías ternarias:
     - NCM (Niquel Cobalto Manganeso). Es la batería estrella de Tesla, la que montan todos los M3LR y MYLR y también los nuevos M3P y MYP. Destaca por su mayor densidad energética y por eso se usa en los vehículos de más autonomía y precio de la gama.
     - NCA (Niquel Cobalto Aluminio). Es una variación de la anterior, con una mayor capacidad de descarga. Se usaba en los M3P y MYP hasta el año 2021. De igual forma, se usan en los MS y MX que vienen de USA.

·      Baterías LFP
       - Estas baterías tienen un cátodo libre de cobalto o niquel (tampoco manganeso, aunque es posible que más adelante lo incorporen). Tienen menor densidad energética que las anteriores y además son más baratas al no tener niquel ni cobalto. Se usan en los modelos M3SR y MYSR

Adjunto diagrama sobre la química y tipo de la celda de cada batería para los model Y y 3, según procedencia. Actualizado a 2023 gracias a nuestros amigos de los foros alemanes.
https://tff-forum.de/t/wiki-model-3-model-y-batteriewiki-akkuwiki/107641


Si has llegado a este punto y ya te has cansado de leer, salta directamente al post #4 donde hay un resumen rápido. El resto puedes ignorarlo.
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Cuidado de la batería (tipos de degradación)
« Respuesta #1 en: 10 de Marzo de 2023, 09:30:10 pm »
SOBRE LA DEGRADACION.Todas las baterías se degradan. TODAS. Esto es como la vida. Te vas haciendo viejo poco a poco hasta que te mueres, y eso nadie lo puede evitar (por ahora). Puedes envejecer mejor o peor, pero al final todas se irán degradando. Así que no pidamos de revertir lo inevitable, y es que tarde o temprano la vida de la batería se acaba, aunque podremos, obviamente, hacer que envejezca mejor y nos dure muchos años, más incluso que el resto del vehículo.

Hay dos tipos de degradación:

·    Degradación por edad (aging degradation). Este tipo de degradación se produce por el paso del tiempo y es inevitable.

·      Degradación por número de ciclos (cyclic aging). Este tipo de degradación se produce por el uso y se mide en número de ciclos completo de carga y descarga, donde un ciclo es un 100%-0%, o dos 50%-0%, o cuatro 75%-50%. A más uso del coche, más degradación porque hay mayor número de ciclos, así que la podemos asociar directamente a un parámetro fácil de medir: el kilometraje. Cuantos más kilómetros, mayor degradación.

Aqui podéis ver unas gráficas (imagen adjunta) de un estudio de degradación por edad de las diferentes químicas de baterías. Podemos ver que:
- Todas ellas se degradan con el tiempo.
- A mayor temperatura, mayor degradación.
- A mayor nivel de carga, mayor degradación, aunque con "peros".

Por parte del número de ciclos que aguantan las baterías, se ve claramente como las LFP pueden llegar a superar sin mayor problema los 3000 ciclos, mientras que las NCM se quedan por debajo de los 2000 y las NCA por debajo de los 1000 ciclos. Esto se podría traducir en que un vehículo equipado con baterías LFP y una autonomía de 400km (Model 3 SR), podría llegar a hacer 1.2 millones de kilómetros (o más) sin que la degradación sea excesiva, uno con baterías NCM y 500km (Model 3 LR) podría llegar al millón de kilómetros y un Model 3 Performance de los antiguos podría rondar los 500.000 o 600.000km. Obviamente, cuidándolas. A esto habría que restar la degradación por simple edad del coche, que es más acusada cuando el coche es nuevo y menos según pasan los años.
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Cuidado de la batería (degradacion por edad)
« Respuesta #2 en: 10 de Marzo de 2023, 09:30:19 pm »
CONSEJOS PARA MINIMIZAR DEGRADACION POR EDAD (aging degradation)

Dos factores influyen en esta degradación, independientemente de la química de la batería (LFP, NMC, NCA)

Temperatura: a mayor temperatura, más degradación. Así pues, climas fríos, dejar el coche en garaje, no exponerlo a temperaturas extremas, ayuda sensiblemente a reducir dicha degradación. Mejor 35º que 50º. Mejor 20º que 35º. Así pues, trata de mantener el coche fresco. Por defecto, tu coche tratará de mantener la temperatura durante la conducción rondando los 30º que es el compromiso entre degradación limitada y entrega de potencia satisfactoria.

Nivel de carga: Además de la temperatura, mantener el coche con un determinado nivel de carga acelera la degradación. Cuanto mayor es el nivel de carga, mayor es dicha degradación. Os sugiero miréis el gráfico adjunto, del que se deduce que:
§ La menor degradación se produce con la carga más baja.
§ Se puede reducir la degradación por edad a la mitad de forma sencilla manteniendo la batería de forma habitual por debajo de:
      - 70% en químicas LFP
      - 60% en químicas NCM     
      - 55% en químicas NCA

¿Quiere decir esto que no debo superar dichos porcentajes? ABSOLUTAMENTE NOSube por encima de los mismos si lo necesitas.

Es más, si miráis las gráficas, hay algo más degradación en algunas químicas (aunque es poco apreciable) si mantienes el SOC al 100% que si lo mantienes, por ejemplo, al 90%. La cosa es no dejar al coche largos períodos de tiempo por encima de dicho porcentaje. O dicho de otra forma: si para tu uso diario, un 70%, 60% o 55% es suficiente, por ejemplo, ir y volver al trabajo, mételo en tu rutina de carga. Por supuesto, en vacaciones, 100% y sin problemas.Y puestos a subir algo más el SOC, da igual que te subas al 90% que al 70% en un LFP, o incluso un 100%. Idem con las NCA. Puedes cargar al 90% casi igual que al 60%. No se te incrementa la degradación. Lo único que hay que ser muy cuidadoso es con una química NCM, SOCs por encima del 90%, y temperaturas altas (verano).

CONSEJOS PARA MINIMIZAR DEGRADACION POR USO (cyclic degradation)

Si nos fijamos en la gráfica adjunta, veremos que según la química, la batería dura de media más o menos ciclos. De salida una batería LFP aguanta muchísimo más que una NMC o una NCA, por lo que en general, aquellos vehículos con batería LFP esto no a va a ser un problema y la preocupación, en general, será mínima.
La segunda figura es todavía más esclarecedora. Ahí se ve la afección de la temperatura, así como de las velocidades de carga y las profundidades de los ciclos de descarga en las batería de los vehículos.

Así pues, varios factores incluyen en la degradación:
o   nº de ciclos: Esto es algo contra lo que no podemos luchar. Si usamos el coche, le haremos kilómetros y tendremos que cargar.

o   Velocidad de carga: Las baterías sufren más cuanto mayor es la velocidad de carga, por lo que cargas más lentas reducen la degradación por ciclos. Esto es así a partir de 1C (esto es, la potencia de carga en una hora), que en un LFP sería de unos 50kW. Por lo que podríamos decir que potencias de carga por debajo de 50kW no afectan en absoluto a la degradación salvo porque el coche te calienta la batería, pero eso entra más en el apartado de degradación por edad. Potencias más altas, sí que afectan. Así que podemos deducir que por norma, la carga en AC no afecta a la degradación en absoluto, sean 11kW, 7kW o 3.6kW. Y las cargas en DC, a 50, tampoco, salvo por el tema de que el coche te precaliente la batería.

o   Profundidad de los ciclos de carga: Este es un factor que influye, y mucho, en la degradación por ciclos. Y en particular en las químicas NCA y NMC. Se produce una mayor degradación con ciclos de carga y descarga largos que con ciclos cortos. Esto es, un 100%-0% degrada muchísimo más que un 50%-30%, por lo que es recomendable cargar a menudo y con ciclos cortos.

En general, y centrándonos en la degradación por ciclos, podríamos decir que un vehículo con química NCA o NMC hay que cuidarlo y no dejar que haga ciclos grandes de carga y descarga. Un LFP, seamos sinceros… da lo mismo. Hablamos de 3000, 5000, 10000 ciclos de carga. La batería apenas va a experimentar degradación por este lado, por lo que es algo sobre lo que no preocuparse, salvo por el tema de la BMS, que va en otra sección.
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Cuidado de la batería (degradación por uso)
« Respuesta #3 en: 10 de Marzo de 2023, 09:30:27 pm »
A MODO DE RESUMEN:

Consejos para prevenir la degradación:

Para todas las quimicas:
-     Cargar doméstica en alterna (AC). La continua dejarla para los viajes (carga rápida en DC / Supercharger).
-     El coche mejor fresco que caliente. En verano no dejes que se recaliente en exceso. Evita dejarlo largas horas al sol. Y si duerme en garaje, mejor.
 
Cuidados específicos por química:

Modelos americanos (Model SX) y modelos Performance (Model 3Y hasta 2021).
Batería NCA: Mantener la carga de forma regular por debajo del 55%. Haz cargas cortas. 20%, 30%... (55-25)

Modelos chinos Performance y Long Range (Model 3Y).
Batería NMC: Mantener la carga de forma regular por debajo del 60%. Haz cargas cortas. 20%, 30%... (60-40, 60-30…)

Modelos chinos y alemanes Standard Range (Model 3Y) a partir de 2020.
Batería LFP: Mantener la carga de forma regular por debajo del 70%. Las cargas cortas no te van a aportar mucho dado que la degradación por ciclos, en este aspecto, es marginal. Y carga al 100% una vez al mes para que el sistema de gestión se recalibre y la batería se balance.


Hilo dedicado a LFP: https://foro.clubtesla.es/index.php?topic=12341.0#forum

Importante el detalle de "MANTENER". Esto no quiere decir que no puedas superar estos porcentajes. Simplemente que procures que de forma habitual el coche se encuentre por debajo de los porcentajes indicados. NO SE VA A ROMPER SI LOS SUPERAS pero mantenerlo por debajo ayuda muchísimo a la que degradación por edad sea menor.

En los viajes carga lo que necesites. Para eso está la batería.


Bien, ¿y cuánto mejor va a estar mi batería si sigo estos consejos?

Es complicado de cuantificar, pero si nos ceñimos a los estudios podemos inferir que la degradación por edad se puede reducir en un 50% simplemente siguiendo el consejo de no mantener la batería de forma habitual por encima del porcentaje indicado. Y manteniendo la recomendación de los ciclos cortos en NCA y NMC, duplicar la vida útil de la misma ¿Os merece la pena? Tu coche, tu decisión.

Referencias:https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/abae37/pdf
https://mediatum.ub.tum.de/doc/1355829/document.pdf
https://iopscience.iop.org/art...e/10.1149/1945-7111/ad6cbd/pdf

Updated 10/04/2025 Dejo enlace a otro excelente video de The Limiting Factor.
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Cuidado de la batería (BMS LFP, mitos y leyendas)
« Respuesta #4 en: 10 de Marzo de 2023, 09:30:36 pm »
Extra BMS.
¿Qué es la BMS? Es el Battery Management System, y no es ni más ni menos que un pequeño computador que monitoriza el estado de tu batería y a partir del voltaje de la misma y de su operación normal y otros parámetros, es capaz de indicar la capacidad de la misma.
La BMS es clave en la gestión de dicho sistema, dado que es la que te va a informar de cuánta autonomía te queda (o % de la batería).
La BMS funciona mediante muestreo de los diferentes niveles de la batería y por lo tanto necesita saber cómo se comporta la misma. Y su funcionamiento, aunque similar, es mucho más complejo en químicas LFP que en NMC o NCA.
Esto es debido a que las químicas LFP mantienen el mismo voltaje durante casi todo el ciclo de carga de la batería, mientras que las NCM y las NCA van perdiendo tensión poco a poco. Así pues, para la BMS es mucho más complicado saber qué porcentaje de batería tiene restante un vehículo con química LFP que uno con química NCM o NCA. Es por ello que hay algunos consejos a seguir, que en cierto modo son contradictorios con el cuidado de la batería, a saber:


SOC = State of Charge, o lo que es lo mismo, porcentaje de batería.

- SOC alto en LFP: La BMS necesita ver regularmente los niveles altos, dado que así sabe dónde está el 100%. Es por ello que Telsa recomienda cargar al 100% una vez por semana… lo cual es un poco exagerado. Para gente que carga todos los días, esto puede tener sentido. Pero para gente que carga dos o tres días por semana, es demasiado. Bastaría con cargar una vez cada dos semanas o incluso cada mes, si le haces pocos kilómetros al coche, para que la BMS tenga esa visión. El no hacerlo implica que poco a poco la BMS pierde visión de lo que es la carga completa y empieza a reportar batería de menos. Realmente no se ha perdido, simplemente es que no la ve. Se soluciona rápido con un par de cargas al 100%.

- SOC amplio en LFP: Dado que la variación de tensión es tan pequeña entre diferentes niveles de carga, conviene que los ciclos de carga / descarga de las baterías LFP sean más amplios. De esta forma no se pierde tan fácilmente. Un 70-20% es muy razonable.

- SOC bajo en LFP: Por experiencias propias, dejar una batería LFP durante unas horas por debajo del 15%, en ocasiones lleva a confusión con pérdida de capacidad (no real). La única forma de recuperar es subir al 100% nuevamente. Así que es recomendable que, si descargamos por debajo del 20%, carguemos inmediatamente en lugar de dejar al coche dormir para evitar que la BMS se líe.

- Buffer en LFP: Como ya demostró @keops, si hacemos ciclos de carga cortos, no subimos al 100% y demás en un LFP, aunque cuando es lo mejor para la batería, la BMS se confunde tanto que empieza a “reservar” capacidad “por si acaso”. En ese caso, la única opción es hacer unos cuantos ciclos completos (100%-5% o incluso menos) para que se recupere.
Adicionalmente indicar que la BMS en SOCs NCA y NCM también se puede perder, pero nunca tanto como en LFP. Y generalmente recupera sola, simplemente a base de hacer uso normal del coche. No hay que ayudarla. Así pues, en NCA / NCM podemos olvidarnos de la BMS porque ya el coche se las apaña con el uso para recalibrarse. Como anécdota, dejé 15 días el coche aparcado y enchufado en casa y todos los días cargaba menos de un 1% de batería. Tras las dos semanas el coche había perdido 10km de autonomía, que recuperé en las dos siguientes semanas simplemente con uso normal 25%-55%.

EXTRA MITOS Y LEYENDAS

- Cargar al 80% minimiza la degradación de la batería. FALSO. A altas temperaturas y con químicas NCM la protege de ese escalón por encima del 90%, pero nada más. A las LFP y a las NCA ni les va ni les viene. Elon en su dia dijo "90%", lo cual es cierto dado que en USA se usaba principalmente NCA. Lo ideal, 70% en LFP, 60% en NCM y 55% en NCA. Obviamente se degrada menos que al 100%, sí, pero no la reduce tan significativamente como lo hablado anteriormente.

- Bajar la batería por debajo del 20% la daña. FALSO. Es más, para la batería estar por debajo del 20% es ideal. El problema del 20% es que estás cerca de la parte baja del coche y te puedes quedar tirado y eso no es bueno. Por otro lado, en las químicas LFP puede hacer confundirse a la BMS y que te diga que tu autonomía máxima es menor a la real, pero la batería tan feliz.

- Agotar completamente la batería, buffer incluido, destruye la misma. FALSO. Probablemente te va a destruir la vida, divorcio incluido, si lo haces en la salida de vacaciones. Pero el vehículo se protege y no va a dejar que la batería entre en descarga profunda en ningún caso. Si lo dejas semanas, entonces ya sí, claro. Pero si te lo lleva la grúa y lo cargas a continuación, no va a pasar nada más allá del disgusto y de que eventualmente agotes la batería auxiliar.

- Las cargas cortas son buenas. CIERTO. Puede que para la BMS no sea lo mejor, pero nada que no se solucione con unas cuentas cargas un poco más largas. A las baterías de Litio les gustan mucho más las cargas cortas que las largas. Extra tipo: incluso, al menos en las NCA, ayudan a reducir un pelín la degradación. Esto no es tan aplicable a las LFP, donde da un poco lo mismo.
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keops

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Re: Cuidado de la batería (artículo en construccion)
« Respuesta #5 en: 10 de Marzo de 2023, 09:42:52 pm »
Qué enorme, amigo.

Tengo algunos puntos que quiero tratar contigo en privado y luego los añadimos por aquí.

Un aplauso.
Re: Cuidado de la batería (artículo en construccion)
« Respuesta #6 en: 10 de Marzo de 2023, 09:55:35 pm »
Es.pec.ta.cu.lar hilo Íñigo.

Digno de chincheta sin dudarlo.

Muchas gracias por publicarlo!

queco

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Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #7 en: 10 de Marzo de 2023, 10:18:50 pm »
Impresionante.

Xawd

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Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #8 en: 10 de Marzo de 2023, 11:18:28 pm »
Pregunta:estar por debajo del 20% a bajas temperaturas no degrada la batería.(En NCM).
Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #9 en: 10 de Marzo de 2023, 11:22:14 pm »
Interesantisimo!!

Muchas gracias por el esfuerzo en desarrollar el hilo y por compartirlo con todos

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Finantia75

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Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #10 en: 10 de Marzo de 2023, 11:56:12 pm »
Súper Íñigo... al rescate de los Tesleros, como de costumbre.

Mil Gracias -amigo- por tu Tiempo, tu dedicación y tu esfuerzo.

IMPAGABLE !

Oscar Black

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Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #11 en: 11 de Marzo de 2023, 12:00:50 am »
Mis dieses

inigoml

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Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #12 en: 11 de Marzo de 2023, 12:01:45 am »
Pregunta:estar por debajo del 20% a bajas temperaturas no degrada la batería.(En NCM).
No. Te puede degradar la vida si por la mañana no tienes batería suficiente para llegar a ningún sitio, pero nada más.
De hecho, si te vas a ir de vacaciones sería lo ideal, SoC bajo y fresquito...

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Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #13 en: 11 de Marzo de 2023, 09:38:04 am »
Pregunta:estar por debajo del 20% a bajas temperaturas no degrada la batería.(En NCM).
No. Te puede degradar la vida si por la mañana no tienes batería suficiente para llegar a ningún sitio, pero nada más.
De hecho, si te vas a ir de vacaciones sería lo ideal, SoC bajo y fresquito...

Enviado desde Mi Pad 5 mediante Tapatalk

Ok, gracias.Te lo he comentado por una gráfica que corría por el foro.

keops

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Re: Cuidado de la batería (artículo extenso)
« Respuesta #14 en: 11 de Marzo de 2023, 10:10:11 am »
Una breve explicación.
Esa gráfica es correcta.

Muestra el peor escenario, el de máxima degradación, que sucede con una batería llena y caliente (nivele de 6 a 9 de degradación en una escala sobre 10), seguido por el escenario de una batería vacía y fría, niveles 4-5.

Pero a 20% si te fijas, el nivel de degradación es mínimo. Nivel 1 o inferiores.

Como dijo Íñigo, un nivel de degradación nulo es imposible de conseguir desde el momento en el que una batería sale por la línea de producción.

Ese gráfico que pones es muy útil para MINIMIZAR degradación, nunca para evitarla por completo, que es irrealizable.