
Slovak: 
V predošlom videu som hovoril
o jazde na Subaru WRX ročník 2002
s nabehanými 480 000 km.
Keďže som vždy jazdieval na starých
autách s kopou kilometrov,
veľmi ma zaujímalo ako
skúške času odolá elektrické auto (EV).
Verím, že to zaujíma aj mnohých z vás,
keďže mnoho ľudí kupuje ojazdené autá
či už z nutnosti,
alebo aby sa vyhli splátkam.
Pri pohľade na jazdené EV
ma v prvom rade vždy zaujíma
[ Ako zistiť stav batérie? ]
Tejto otázke všetci rozumieme,
pretože batérie
v našich mobiloch a notebookoch
vyžadujú výmenu každých 3 až 5 rokov.
U elektrického auta
ide o omnoho vážnejšiu otázku,

English: 
In my last video I talked about how I drive
a 2002 Subaru WRX with 300,000 miles on it.
Since I’ve always driven old, high mileage
cars, I’ve become very interested in how
an EV will hold up as it ages.
I believe a lot of you will be interested
in this information as I know many people
have to purchase an older vehicle either by necessity or because they don’t want to have a monthly car payment
When you look at old EVs, my number one question has always been “how healthy is the battery?”
See we all understand this question because our batteries in our phones and laptops
they need to be replaced every 3 to 5 years.
In electric cars this is a much more serious question because you’re talking about the

Slovak: 
pretože ide o najdrahšiu súčiastku v aute.
V novej Tesle Model 3
a Model Y sa cena batérie odhaduje
na asi 21 až 24 % ceny
základnej verzie auta.
A tento podiel s klesajúcou
cenou auta už len vzrastie.
Vezmime si napríklad
Nissan Leaf prvej generácie.
Po zbežnom prehľadaní cars.com
je medián ich ceny 8000 $,
čo nie je vysoká cena.
Zistilo sa ale, že v roku 2020
si Nissan za výmenu týchto batérií
pýta asi 5500 $.
A to nezahŕňa cenu práce.
Ide tak o viac než 68 % mediánu
ceny týchto áut!
Ak sa teda chystáte
kúpiť jazdené elektrické vozidlo,
je dôležité vedieť akú životnosť
batérie od neho ešte možno očakávať.
Práve o tom je toto video.
Začneme popisom toho,
 ako Li-Ion batérie fungujú,
prejdeme k faktorom
spôsobujúcim degradáciu lítiových batérií
a k tomu,
ako sa o ne starať.

English: 
most expensive part of the car.
In new, Tesla Model 3’s and Model Y’s,
the battery cost is estimated to be somewhere
between 21 and 24% of the car’s base price.
This percentage only gets higher as the car depreciates.
For example, first generation Nissan Leafs.
I did a quick survey of cars.com and found
these cars have a median price point of $8000,
which is very affordable.
However, it’s been reported, that currently
in 2020, Nissan charges around $5,500 USD for a battery replacement.
That doesn't include labor.
This is over 68% of these cars’ median value!
So, if you’re going to be purchasing a used
electric vehicle, it’s really important to know
how long you can expect the battery to last.
In this video, I'm gonna be covering this.
I’ll start by covering how lithium ion batteries work.
From here we’ll move onto the factors that
cause a lithium battery to degrade and how
to keep it healthy.

English: 
And then finally, I’m gonna look at some real-world degradation data for a few popular EVs.
This is a really long one, so I’ve included time
stamps in the description, and you can easily
skip a section if you're not interested.
To understand how batteries work, let’s
start with an electric motor like the one
in electric vehicles.
All motors are powered by a flow of negatively
charged electrons.
The electrons move through the motor, and they are not destroyed in the motor,
but they do useful work before flowing out of the motor.
I like to think of this electron flow as a
stream with a water wheel in it.
As water flows across the wheel, it does useful work on the wheel before continuing downstream again.
At first glance we might be tempted to assume that the water is unchanged before and after the wheel.
But, the laws of thermodynamics, they would beg to differ.
As we know, water only flows downhill.
And we see that while the water flows over the wheel, it has fallen by a height equal to the height of the wheel

Slovak: 
Nakoniec sa pozrieme na praktické údaje
o degradácii niektorých známych EV.
Bude to na dlhšie,
tak som v popise pripravil časové značky,
aby ste mohli jednoducho
preskočiť nejakú kapitolu ak vás nezaujíma.
[ Ako batéria funguje? ]
Začnime elektromotorom,
aký majú elektrické autá.
Všetky motory sú poháňané
 tokom negatívne nabitých elektrónov.
Elektróny pretejakú motorom
a nezanikajú v ňom,
ale pred tým ako motor opustia,
vykonajú užitočnú prácu.
Rád si tento tok elektrónov
predstavujem ako potok s mlynským kolom.
Voda tečúca kolesom vykoná prácu prv,
než pokračuje ďalej po prúde.
Na prvý pohľad sa môže zdať,
že voda pred a za kolesom sa nezmenila,
no zákony termodynamiky
si dovolia nesúhlasiť.
Ako vieme,
voda tečie vždy nadol.
A vidíme, že zatiaľ čo voda tečie kolesom,
klesla o výšku rovnú rozmeru kolesa.

Slovak: 
Znamená to, že voda pred kolesom má
vyššiu gravitačnú potenciálnu energiu
a ako prechádza kolesom,
odovzdáva mu ju, čím ho roztáča.
Obrazne rovnaký proces
prebieha pri toku elektrónov motorom.
No miesto gravitačnej potenciálnej energie,
sú elektróny hnané motorom
pomocou elektrického potenciálu.
Existujú rôzne spôsoby,
ako vytvoriť elektrický potenciál,
no v tomto videu uvažujeme len
s potenciálom dodávaným batériou.
V takom prípade ide o tzv. redukčný,
alebo štandardný potenciál
a meria sa vo voltoch.
Aby sme pochopili,
pozrime sa na atóm.
Elektróny sú negatívne nabité
častice po obvode jadra atómu.
A z hľadiska interakcie medzi atómami
ide o ozaj najdôležitejšie častice.
Nebudem zachádzať do detailov,
no niektoré prvky a molekuly sú prirodzene
na vyššej energetickej úrovni.
A to vďaka počtu
a rozmiestneniu elektrónov okolo jadra.
Keď atóm s vysokým elektrickým potenciálom
príde o jeden alebo viac elektrónov

English: 
Because of this, the water at the top of the
wheel has a higher gravitational potential energy
and as it passes over the wheel, it
gives this energy to the wheel, which makes it turn.
Virtually the same process is happening in
our electron stream and the motor.
Except, instead of gravitational potential
energy, the electrons are driven through the
motor by an electric potential.
There are different methods to produce an
electric potential, but in this video we’re
considering a specific type of electrical
potential that's produced by a battery.
In this case, it's called a reduction potential or a standard potential and it’s measured in Volts.
To understand this, let’s look at an atom.
The electrons are the negatively charged particles that surround the nucleus of the atom
and they really are the most important atomic particle when it comes to interactions with other atoms.
I won’t get into all of the physics here,
but some elements and molecules are naturally
at a higher energy state
and that's due to the number and the configuration of the electrons around the nucleus.

Slovak: 
presunie sa na nižšiu energetickú úroveň.
Keďže všetko vo vesmíre
 má sklony ísť od vysokej energie k nízkej,
takéto prvky prichádzajú o elektróny ľahko.
Iné prvky sú zas prirodzene
na nízkej energetickej úrovni,
za čo opäť môže
počet a konfigurácia ich elektrónov.
Tieto materiály preto
zvyknú ľahko elektróny prijímať.
Prvky ľahko strácajúce elektróny
majú vyšší negatívny štandardný potenciál
a tie, čo ich ľahko prijímajú,
majú viac kladný potenciál.
Mágia medzi týmito látkami nastane,
až ich spojíme vodičom, a.k.a. drôtom.
Elektróny tečú "nadol" od materiálu
s vyšším negatívnym potenciálom
k materiálu s viac pozitívnym potenciálom.
Takto jednoducho získame
tok elektrónov,
ktorý sa dá využiť
k vykonaniu užitočnej práce.
Potenciály týchto materiálov
a tok elektrónov ako dôsledok ich rozdielu
sú základom princípu batérie.
Ako príklad použijem batériu
na základe lítia oxidu kobaltu.
Chémia sa medzi výrobcami mierne líši,

English: 
When an atom with a high electrical potential
loses one or more electrons, it moves to a
lower energy state.
Since all things in the universe like to go
from high energy to low energy, these elements
easily loose electrons.
Other materials are naturally at a very low
energy, which is also due to the number
and configuration of their electrons.
These materials tend to easily accept electrons.
Materials which easily loose electrons
are defined as having a more negative standard potential
while those that more easily accept
electrons have a more positive potential.
The magic with these two materials happens when they are connected by a conductor, or a wire.
The electrons flow “downhill” from the material with more negative potential to the material
with the more positive potential.
And just like that, we have an electron flow
that can be used to do useful work.
These material potentials and their associated
electron flows form the basic working principle
of a battery.
For this example, I’ll be considering a
Lithium Cobalt Oxide battery.
Different manufacturers use slightly different
chemistries, but the battery fundamentals

English: 
are similar to what I’m presenting here.
There are two halves in every battery, the
one half is called the cathode and the other
half the anode.
In our simplified lithium ion battery, the
cathode is made from Lithium Cobalt Oxide
and the anode from graphite.
When the battery is charged, an external power source drives a flow of electrons from the cathode
to the anode.
Electrons leaving the cathode are supplied
by lithium atoms, which become positively
charged after they lose their electron.
As the electrons from the cathode enter the anode, this end of the battery becomes more
negatively charged, while the cathode
becomes more positively charged.
Since the opposite charges attract, the two halves of the battery are electrically isolated to
prevent electrons in the anode from moving
back to the cathode.
There’s an electrolyte solution and a solid
semi-permeable barrier that provides this
electrical isolation between the cathode and the anode.
The electrolyte is typically a lithium salt
solution, and it actually contributes to the

Slovak: 
no základ batérie funguje vždy rovnako.
Každá batéria má dve časti.
Jednou je katóda, druhou anóda.
V našej zjednodušenej Li-Ion batérii
tvorí katódu lítium oxid kobaltu
a anódu grafit.
Pri nabíjaní batérie
externý zdroj energie
riadi tok elektrónov z katódy do anódy.
Elektróny opúšťajúce katódu
poskytli atómy lítia,
ktoré sa stratou elektrónov
stali pozitívne nabitými.
Ako elektróny z katódy
vstupujú do anódy,
tento koniec batérie
sa stáva negatívne nabitým,
zatiaľ čo katóda sa stáva
viac pozitívne nabitou.
Keďže sa protiklady priťahujú,
tieto dve časti batérie
sú elektricky izolované,
aby zabránili elektrónom
v anóde presunúť sa späť do katódy.
Izoláciu anódy a katódy
tvorí elektrolytický roztok
a pevná, polopriepustná bariéra.
Elektrolytom je zvyčajne roztok soli lítia
a v praxi zvyšuje
celkové množstvo lítia v batérii.

English: 
total amount of lithium in the battery.
While this barrier prevents electrons from
flowing back to the cathode, it does not stop
the positively charged lithium ions from moving
to the anode.
And as more lithium ions move across the barrier, they balance the charge in the anode.
Once all of the lithium is transferred from
the cathode to the anode, the battery is fully charged.
If we look at this anode and cathode, we see that lithium has a highly negative potential
while cobalt oxide has a positive potential.
In other words, the lithium easily loses electrons, and the cobalt oxide readily accepts them.
A charged lithium cell will have a voltage potential of up to 4.2 volts between the anode and the cathode.
When the battery is discharged, the anode
and cathode are connected by a wire
and in our case it runs through a motor.
The electrons separate from the lithium ions in the anode, and flow along the wire to the cathode
doing useful work in the motor along
the way.
As the electrons enter the cathode, it becomes more negatively charged

Slovak: 
Zatiaľ čo bariéra bráni elektrónom
presunúť sa späť do katódy,
nebráni pozitívne nabitým iónom lítia
presunúť sa do anódy.
Čím viac iónov lítia prejde bariérou,
tým viac vyrovnajú náboj na anóde.
Až sa všetko lítium
presunie z katódy do anódy,
batéria bude plne nabitou.
Keď sa pozrieme na anódu a katódu,
vidíme, že lítium
má vysoký negatívny potenciál
zatiaľ čo oxid kobaltu
má pozitívny potenciál.
Inak povedané,
lítium ľahko stráca elektróny
a oxid kobaltu ich ľahko prijíma.
Nabitá lítiová batéria
má napäťový potenciál
až do 4,2 V medzi anódou a katódou.
Keď sa batéria vybíja,
anóda a katóda sú spojené drôtom,
ktorý v našom prípade beží cez motor.
Elektróny sa oddelia
od iónov lítia v anóde
a tečú drôtom do katódy
vykonávajúc popri tom
užitočnú prácu v motore.
Ako elektróny vstupujú do katódy,
tá sa stáva viac negatívne nabitou,

English: 
which pulls the positively-charged lithium ions back across the separator
balancing the charge.
Once all of the electrons and lithium ions
have left the anode, and moved to the cathode
the battery is said to be fully discharged.
Now, saying a battery is fully discharged
does not mean that the battery no longer has
a voltage potential.
For lithium ion batteries, full discharge
generally occurs when the cell voltage is
around 3.2 volts.
You could discharge the battery further, but doing so would permanently damage the cell.
I’ve had this cell sitting around for a
few years, so its voltage is extremely low,
and I would never do what I’m about to do
if it wasn’t.
With the battery cut in half, it was really
neat to see the coiled anode and cathode inside.

Slovak: 
čo pritiahne kladne nabité ióny lítia
späť cez bariéru,
vyrovnávajúc tak náboj.
Až všetky elektróny a ióny lítia
opustili anódu
a vrátili sa do katódy,
batériu označujeme za plne vybitú.
Teraz, tvrdiť, že batéria
je plne vybitou
neznamená, že prišla
o všetok svoj napäťový potenciál.
U Li-Ion batérií
plné vybitie obecne nastáva
pri napätí batérie asi 3,2 V.
Je možné batériu vybiť viac,
no batéria by sa tým trvalo poškodila.
Táto batéria sa u mňa povaľovala
zopár rokov
takže jej napätie je obzvlášť nízke.
Inak by som si nikdy nedovolil
urobiť to, čo sa práve chystám.
(Vykonané profesionálom,
prosím nepokúšajte sa o to sami)
Na prerezanej baterke je perfektne vidieť
vnútri zrolovanú anódu s katódou.
Po odstránení kovovej tyče v strede
šlo rolku z obalu jednoducho vytiahnuť.

English: 
And after I removed the metal rod in the center, I could simply pull the coil out of the shell.
Unrolling the coil was very simple. It was pretty much as easy as unrolling a precious roll of toilet paper.
Once I got it unwrapped, I found two foils
within the coil.
The one was a copper foil that has the graphite
anode material on it.
And the other one was an aluminum foil that
had the cathode material on it.
In between these foils was a plastic separator.
One of these guys contains roughly enough
energy to drive a Tesla Model S 250 feet.
However, after Tesla combines over 8200 of these cells into the battery of their Model S
you can drive up to an estimated 391 miles!
As we know, these numbers are for pristine 
cells straight out of the Gigafactory.
Surely after several years and thousands of
miles they will have lost some capacity
and the car will have lost some range.

Slovak: 
Rozvinutie rolky šlo jednoducho.
O nič ťažšie ako rozvinúť vzácne
posledné centimetre toaletného papiera.
Po rozvinutí som vnútri našiel dve fólie.
Jednou bola medená fólia
ponesená grafitom anódy,
druhou hliníková fólia
ponesená materiálom katódy.
Medzi nimi bol plastový oddeľovač.
[ Prečo batérie degradujú? ]
Jeden takýto krásavec
má zhruba dosť energie
na potiahnutie Tesly Model S na 76 metrov.
Avšak po tom, ako Tesla
skombinuje vyše 8 200 týchto článkov
do batérie ich Modelu S,
váš dojazd sa zvýši na odhadovaných
629 kilometrov.
Ako vieme, tieto čísla platia
pre úplne nové články priamo z Gigafactory.
Po pár rokoch a tisícoch kilometrov
určite prídu o časť svojej kapacity
a auto stratí časť dojazdu.

English: 
There are two broad groupings of battery aging mechanisms.
On one hand is cyclic aging, which I’m
sure we’re all familiar with.
The more times we charge and discharge a battery, the more it degrades.
And so there’s a specific amount of degradation tied up in each cycle.
Modern batteries can be cycled
somewhere between 300 and several thousand cycles
before they lose significant capacity.
When we look at electric vehicles, mileage
is an indicator of cycling.
Higher miles equals more cycles.
Although, this isn’t always the case when
we compare one model of car to another.
For instance, for the same mileage, a Nissan
Leaf with a 73 mile range will typically have
completed many more cycles than say a
Model S with a 265 mile range.
The second group of aging mechanisms are those that lead to calendar aging.
Calendar aging is degradation that occurs over time, regardless of the number of cycles.
You may have an old lithium battery that has
hardly been cycled, but it will still have
lost capacity over time.

Slovak: 
Mechanizmy starnutia batérií
delíme do dvoch hlavných skupín.
Prvou je starnutie nabíjacími cyklami,
ktoré verím všetci dobre poznáme.
Čím viac batériu nabíjame a vybíjame,
tým viac degraduje.
Každý nabíjací cyklus tak
predstavuje určité množstvo degradácie.
Moderné batérie možno nabiť
niekde medzi 300 až 1000 krát,
než ich kapacita značne klesne.
Keď sa pozrieme na elektro autá,
nájazd zastupuje množstvo cyklov.
Väčší nájazd znamená viac cyklov.
I keď pri porovnaní
konkrétnych modelov to nie je vždy tak.
Napríklad pri rovnakom nájazde
prejde Nissan Leaf s dojazdom 117 km
typicky oveľa viac cyklami,
než povedzme Model S s dojazdom 426 km.
Druhou skupinou mechanizmov sú tie
prispievajúce k starnutiu vekom.
Starnutie je degradácia spôsobená
časom bez ohľadu na počet cyklov.
Môžete mať starú,
ledva používanú lítiovú batériu
no napriek tomu stratí časom
časť kapacity.

English: 
This is a very important consideration when looking at old EVs.
Even if the car has low miles, it could have a lot of degradation.
There's a reason that Nissan, Chevy, and Tesla all warranty their batteries to both a mileage number,
and an age, whichever comes first.
So, what exactly is happening to lithium ion
batteries as they age and is there anything
that will either accelerate or slow down the aging process?
When it comes to cyclic aging, a paper by Keil and others suggests that there are two main mechanism that are responsible:
Cathode or anode damage
and Lithium plating
Looking at calendar aging there's also two mechanisms:
Passivation layers
and electrolyte oxidation
These are the four most prominent mechanisms.
I say most prominent because the internal workings and degradation mechanisms of a lithium ion cell are very complex
much more complex than I currently understand – or have time to get into today.
Before we take a dive into degradation, let’s
go back to our idealized battery.

Slovak: 
Tento faktor je pri kúpe
jazdeného EV veľmi dôležitý.
Aj ak má auto málo najazdených km,
mohlo by mať značne zdegradované batérie.
Práve preto Nissan,
Chevrolet i Tesla dávajú záruku
ako na najazdené km, tak aj vek
podľa toho čo príde skôr.
Čo presne sa teda deje
v Li-Ion batériách, ako starnú,
a je niečo, čo urýchli
či spomalí proces starnutia?
Pri starnutí cyklovaním
naznačuje výskum
dve hlavné príčiny degradácie:
Poškodenie katódy či anódy
a kovovatenie lítia.
Pri pohľade na starnutie vekom
existujú taktiež dve príčiny:
Pasivačné vrstvy a oxidácia elektrolytu.
Toto sú štyri najhlavnejšie príčiny.
Najhlavnejšie preto,
lebo interné procesy a spôsoby starnutia
Li-Ion batérií sú veľmi zložité.
O mnoho viac,
než je moja súčasná úroveň vedomostí
i čas, ktorý na to dnes máme.
Než sa pustíme do degradácie,
pozrime sa znova
na našu zjednodušenú batériu.

English: 
As the battery is charged and discharged, the lithium ions shuffle back and forth between the cathode and the anode.
The capacity of the battery is directly tied to the amount of lithium that's available to make this repeated journey back and forth.
If any of the lithium becomes trapped in or
blocked from entering either the cathode
or the anode, the battery will lose capacity.
Lithium can also get tied up in other reactions
inside the battery, and this can lead to deposits
or plating of lithium compounds.
As the battery is cycled, the cathode material or structure can also be damaged.
This damage is due to the motion of lithium
ions entering and leaving the cathode.
I like to think of the cathode as two sheets
of metal with the lithium being like marbles
that are repeatedly forced between the sheets.
Over time, this repeated mechanical stress
can lead to cracking of the sheets.
And once the cathode begins to crack, some regions becoming electrically isolated.

Slovak: 
Ako sa batéria nabíja a vybíja
ióny lítia pendlujú
medzi katódou a anódou.
Kapacita batérie priamo súvisí
s množstvom lítia
schopného tejto obojsmernej cesty.
Ak akékoľvek lítium uviazne,
či má zabránené
vstúpiť do katódy či anódy,
batéria príde o časť kapacity.
Lítium tiež môže ostať
previazané inými reakciami v batérii,
čo môže viesť k ložiskám
či kovovateniu zlúčenín lítia.
[ Poškodenie elektród ]
Ako batéria prechádza cyklami,
poškodiť sa môže aj
materiál či štruktúra katódy.
Toto poškodenie spôsobujú ióny lítia
vstupujúce a opúšťajúce katódu.
Katódu si rád predstavujem
ako dve kovové platne
a lítium ako guličky
opakovane natláčané medzi ne.
Postupom času môže toto
opakované mechanické namáhanie
viesť k prasklinám na platniach.
A až katóda začne praskať,
niektoré jej časti
ostanú elektricky izolované.
To zabráni elektrónom a iónom lítia v nich

Slovak: 
v presune späť do anódy počas nabíjania.
Druhý mechanizmus
zodpovedný za starnutie cyklovaním
je [ kovovatenie lítia ].
Ku kovovateniu lítia dochádza
hlavne na anóde počas nabíjania.
Čím vyšší nabíjací výkon,
tým viac elektrónov
sa presúva z katódy do anódy.
S rastúcim tokom elektrónov
rastie aj tok iónov lítia cez bariéru.
Tieto ióny lítia sa musia
usídliť v matici grafitu,
aby vyrovnali svoj náboj elektrónmi,
no rýchlosť, akou ich grafit
dokáže prijímať, je obmedzená.
Ak túto rýchlosť prekročíme,
ióny lítia sa začnú hromadiť
na povrchu anódy.
Po ukončení nabíjania
sa zkovovatelé lítium ideálne
opäť rozpustí
a korektne usadí v anóde.
Avšak môže dôjsť
aj k reakcii s elektrolytom
kedy môže vzniknúť
trvalý povlak na povrchu anódy.
[ Pasivačné vrstvy ]
Prvým z mechanizmov starnutia vekom
je tvorba inertných vrstiev
na povrchu anódy.

English: 
And this prevents electrons and lithium ions
in the isolated region from migrating back
to the anode during charging.
The second mechanism responsible for cyclic aging is lithium plating.
Lithium plating primarily occurs at the anode
during charging.
The higher the charge rate, the greater the
number of electrons that are being driven
from the cathode to anode.
As electron flow increases, so does the flow
of lithium ions across the separator.
These lithium ions have to be received into the graphite matrix to balance their charge with the electrons
and the problem here is that the graphite has a maximum rate at which is can accept lithium ions.
If this rate is exceeded, the lithium ions
begin to build up on the anode.
And ideally, when charging stops, this lithium
will de-plate and work its way into the anode.
However, there can also be reactions with the electrolyte, and this can form some permanent surface films on the anode.
The first calendar aging mechanism is the formation of inert layers on the surface of the anode.

Slovak: 
Najvýznamnejšou z nich je
pevná elektrolytová medzifáza (SEI).
Táto vrstva vzniká reakciou
medzi elektrolytom a anódou
a najvýraznejšie rastie
behom prvých pár cyklov.
Formovanie SEI vrstvy
spotrebováva lítium,
no v skutočnosti je užitočné
a výrobcovia chcú,
aby k nemu došlo.
SEI je totiž elektricky nevodivá
a pomáha brániť elektrónom v anóde
prechádzať bariérou
a elektrolytom do katódy.
I keď SEI vrstva blokuje elektróny,
ióny lítia ňou stále prejdú
čo dovoľuje batérii fungovať normálne.
Ideálne chceme, aby sa rast SEI
vrstvy zastavil, až pokryje celú anódu.
No behom nabíjacích cyklov
sa SEI vrstva môže narušiť,
to odkryje anódu pred elektrolytom
a sformuje sa viac SEI,
kradnúc ďalšie lítium z elektrolytu.
[ Oxidácia elektrolytu ]
Keď sa batéria nabíja
a katóda má vysoký kladný náboj,
elektróny môžu uniknúť
z elektrolytu založenom na lítiu

English: 
The most important of these layers is called
the Solid Electrolyte Interphase or the SEI.
This layer is formed by reactions between
the electrolyte and the anode
and it grows the most during the first few cycles.
Forming the SEI layer does consume lithium, but it’s actually beneficial
and manufacturers want it to happen.
See the SEI layer is electrically isolating
and it helps prevent electrons in the anode
from tunneling across the separator and the electrolyte to the cathode.
Although the SEI layer blocks electrons, lithium-ions can still pass through it
and this allows the battery to function normally.
Ideally, once the anode surface is entirely
covered by the SEI layer, it stops growing.
However, during cycling the SEI layer can
be broken up, and this will expose fresh anode
material to the electrolyte, and this allows more SEI to form
depleting lithium in the electrolyte.
When the battery is charged and the cathode has a high positive charge
electrons can be stripped from the lithium-based electrolyte in a process called

Slovak: 
v procese zvanom oxidácia elektrolytu.
Pozitívne nabité ióny lítia
vytvorené týmto procesom
sú vytiahnuté z elektrolytu
a vyvážia náboj na katóde.
Časom táto reakcia
vyčerpá lítium v elektrolyte
a Jeff Dahn a jeho tím veria,
môže batériu celkom znefunkčniť.
[ Čo zhoršuje degradáciu? ]
Kým časti degradácie sa nevyhneme,
veľký vplyv má aj spôsob
jej uskladnenia a používania.
Teplota tu hrá veľkú rolu.
Obzvlášť tá vysoká.
Nanešťastie, batéria sa
nemusí ani aktívne používať,
aby degradovala vysokou teplotou.
Verím vidíte problém s elektro
autami parkujúcimi celé dni na slnku.
Zima vie kapacitu batérie takisto znížiť,
no len dočasne, kým sa neoteplí.
Najväčší problém s chladom
je počas nabíjania.
Ak sa batéria nabíja za studena,
môže sa nenávratne
poškodiť kovovatením lítia.
Vzťah medzi vysokou teplotou
a stratou kapacity je dobre známy.

English: 
electrolyte oxidation.
The positively-charged lithium ions formed
during this process are drawn out of the electrolyte
and balance the charge at the cathode.
Over time, this reaction depletes the amount
of lithium in the electrolyte
and according to Jeff Dahn’s group, can eventually kill the battery.
While some battery degradation is inevitable,
the important thing to know is that it is
significantly influenced by how the battery
is operated and stored.
Temperature is the big one here, particularly
high temperatures.
Unfortunately, the battery does not even need
to be in active use for heat to impact the degradation.
I think you can see the issue here for electric cars that are gonna be parked all day in a sunny parking lot.
Cold weather can also decrease the battery capacity, but only temporarily until warm temperatures return.
The main issue with the cold is during charging.
If the battery is charged while it's too cold, it can be irreversibly damaged by lithium plating.
The relationship between high temperatures
and capacity loss is well documented.

Slovak: 
V týchto pozorovaniach vidíte,
že pri 25 °C stratili články
asi 7 % pôvodnej kapacity
po 100 nabíjacích cykloch.
No pri zvýšení operačnej teploty na 45°C
prišli pri rovnakom počte
cyklov o vyše 12 % kapacity.
Ako vieme,
degradácia batérie priamo závisí
od počtu nabíjaní a vybíjaní.
No je menej známe,
že čiastočné dobíjanie
nemá rovnaký dopad
ako úplné vybitie a nabitie.
Čo tým myslím?
Batéria vybitá zo 100 % na 0 %
bude degradovať každým cyklom viac,
než tá vybíjaná povedzme z 80 % na 20 %.
Percento kapacity použité pri cykle
sa označuje ako hĺbka vybitia
a výskumníci skúmali
vplyv hĺbku vybitia celé roky.
V tomto meraní vidíme,
že pri vybíjaní batérie zo 100 % na 25 %,
klesla po 4 000 cykloch
kapacita pod 80 % pôvodnej hodnoty.

English: 
In these findings here, you can see that at 25°C, the cells lost around 7% of their original capacity after 100 cycles.
However, when the operating temperature was increased to 45°C
over 12% of the original capacity was lost over the same number of cycles.
As we all know, the battery degradation is directly linked to the number of charge and discharge cycles.
But, it’s less-well known that a partial
cycle does not count the same as a full cycle.
What do I mean?
Well, a battery that is discharged from 100% to 0% will experience more degradation per cycle
than one that is discharged from say 80% to 20%.
The percentage of capacity that is used
during a cycle is called the depth of discharge.
and researchers have studied this depth of discharge effect for years.
In this dataset here, we see that when a battery
was drained from 100 to 25%, the capacity
fell below 80% of its original value by 4,000
cycles.

Slovak: 
Hĺbka vybitia medzi
85 % a 25 % si viedla lepšie,
no najlepšie sa zachovala batéria
vybíjaná v rozmedzí 75 % a 65 %.
Po 8 000 cykloch si batéria zachovala
viac než 90 % pôvodnej kapacity.
To už je niečo!
Výrobcovia EV o tom vedia
a bežne vodičovi nedovolia
používať plnú kapacitu batérie.
Batéria má teda vstavaný
obmedzovač hĺbky vybitia
a vďaka tomu starne lepšie.
Každý s elektroautom chce byť schopný
nabiť ho tak rýchlo ako sa len dá.
Dovolí mu to tak bleskovo
vyraziť opäť na cestu.
Nanešťastie sa často naznačuje,
že rýchlo-nabíjanie môže
skrátiť životnosť batérie.
Rýchle nabíjania
môžu viesť ku kovovateniu lítia
a tiež môžu poškodiť SEI vrstvu.
Rýchle nabíjania
tiež môžu prehriať batériu
o čom sme už hovorili.
Národné laboratórium v Idaho
cyklovalo batérie pri rýchlostiach
typických pre nabíjačky
druhej úrovne a DC rýchlonabíjačky.

English: 
A depth of discharge between 85 and 25%, performed
better, but the best performance was for
a depth of discharge between 75 and 65%.
After 8,000 cycles,  this battery has maintained more than 90% of its original capacity
which is quite remarkable!
When it comes to EV’s, manufacturers know
this, and normally they do not allow the driver
to access the battery’s entire capacity.
This means the battery has a built-in restriction
on the depth of discharge, and that helps
the battery age better.
Anyone with an electric car wants to be able
to Supercharge it as quickly as possible,
because it allows them to get back on the
road sooner.
Unfortunately, it’s often suggested that
high rates of charge can reduce battery life.
High rates of charge are thought to lead to
lithium plating and it can also potentially damage
the SEI layer.
Higher charge rates can also heat up the battery,
which we’ve talked about already.
The Idaho National Laboratory cycled batteries at charge rates typical of Level 2
and DC fast chargers.

Slovak: 
Nabíjačky druhej úrovne
sa bežne používajú na nabíjanie doma,
alebo v podniku a nabíjanie
môže trvať aj niekoľko hodín.
DC rýchlonabíjačky
sú určené pre dlhé cesty
a auto nabijú pod hodinu.
Výskumnici zistili,
že DC rýchlonabíjanie
degradovalo batériu trošku rýchlejšie,
no rozdiel bol ozaj malý.
Zaujímavé je,
že keď články nabíjali pri 30°C
miesto 20°C, teplota mala na kapacitu
oveľa väčší dopad
než samotné rýchlonabíjanie.
Z toho sa zdá, že ak EV
dokáže batérie dostatočne chladiť
počas rýchlonabíjania, dopad na
degradáciu by mal byť minimálny.
Takže ak chcete,
aby vaše EV vydržalo ozaj dlho,
zvážte presťahovanie sa na Aljašku.
A znížte hĺbku vybíjania.
Dojazd 16 km denne vám postačí, že?
OK, než prejdeme do extrémov
pozrime sa ako si vedú
batérie EV v skutočnosti.
Viete, v bežných podmienkach...
nie na Aljaške.
A pri normálnych dojazdoch.
[ Ako sa EV batérie držia? ]
Pozrime sa na dlhodobé údaje z praxe.

English: 
Level 2 chargers are typically used to charge
when you’re at home or at a destination,
and charging can take several hours.
The DC fast chargers are used while you're on road trips
to top up your car in less than an hour.
The researchers found that DC fast charging
did degrade the battery slightly faster
but the difference was very small.
Interestingly, when they charged the cells
at 30°C instead 20°C
the increase in temperature had a much greater impact on battery capacity than the fast charging did.
From this it would appear that if an EV can
properly cool its batteries during a fast charge
there should be little impact on degradation.
So if you want your EV to last a really long time
maybe you should move to Alaska
and minimize that depth of discharge.
You only need to drive 10 miles a day right?
But ok, before we go to those extremes, let’s just take a look at how real-world EV batteries are holding up.
You know, under normal conditions.
Not in Alaska, and driving normal distances
For this we need some long-term real-world
For this we need to look at some long-term, real-world data.

English: 
And fortunately for us, electric vehicles like
the Tesla model S and the Nissan leaf have been
in production for almost a decade.
Through the end of 2019, the Nissan Leaf was
the most popular EV in the world.
Between December 2010 and December 2019, around
450,000 Leafs were sold globally.
Would it be leaves? The plu...
Nissan was super early to the EV game.
For bit of context, back in 2010, Tesla only
had their original roadster on the road.
The Tesla Model S had been unveiled the year
before, but it would be another two years
until 2012 when that entered production.
This gives us nearly a decade of Leaf battery data.
And contrary to what some headline say, Leaf battery degradation is an issue.
By 2012, Leaf owners in Arizona were beginning to report that their cars were losing battery capacity bars.
For some context, in a first-generation Leaf, when you lose that first capacity bar, you’ve already lost

Slovak: 
Na naše šťastie, elektro autá
ako Tesla Model S a Nissan Leaf
sú s nami už takmer 10 rokov.
Koncom roku 2019 bol Nissan Leaf
najobľúbenejším EV na svete.
Od decembra 2010 do decembra 2019
sa predalo okolo 450 000 Leafov.
Nemalo to byť "Listov"?...
("Leaf" znamená list)
Nissan do EV pretekov
naskočil ozaj skoro.
Pre ujasnenie - v roku 2010 mala
Tesla na cestách len originálny Roadster.
Tesla Model S bol odhalený o rok skôr,
no ešte celé dva roky, až do 2012,
sa nedostal do produkcie.
Máme tak skoro dekádu údajov
o batériách Leafu.
A napriek tvrdeniam niektorých článkov,
degradácia batérií Leafov nevyzerá dobre.
V roku 2012 začali majitelia
Leafov v Arizone hlásiť,
že strácajú paličky kapacity
batérie vo svojich vozidlách.
Pre ujasnenie - ak v Leafe prvej
generácie stratíte prvú paličku

English: 
15% of the battery capacity.
And a 15% reduction in capacity in a car with a 73 mile range is huge.
Now, these preliminary cases in the hot American Southwest shone a spotlight straight on the Leaf's biggest issue.
Unlike virtually every other EV, Leafs do not have an active battery thermal management system.
They simply rely on passive air cooling to
maintain the battery temperatures.
There isn’t even a fan to cool the battery.
And this is a very strange decision given the strong influence of temperature on battery longevity.
It’s particularly concerning as vehicles
cannot always be parked indoors
and I'm sure you know that interior temperatures can easily exceed 40 or 50°C in hot, sunny locations.
So, let’s look at the data for first generation
Leafs that are now over 8 years old?
The New Zealand EV promotion organization, Flip the Fleet, has collected over 2,000 battery
capacity measurements for the oldest Leafs.
On average, this data shows that after 8 years,
you can expect battery capacity to be reduced

Slovak: 
prišli ste už o 15 % kapacity batérie.
A 15% strata kapacity v aute
s dojazdom 117 km je dosť.
Tieto prvé prípady na
horúcom juhozápade Ameriky
pritiahli pozornosť priamo
na najväčšiu slabinu Leafu.
Na rozdiel od prakticky
všetkých ostatných EV,
Leafy nemajú aktívny
systém teplotného menežmentu batérie.
Chladenie batérie jednoducho
nechávajú na pasívne chladenie vzduchom.
Batérie nemajú ani len ventilátor.
Je to ozaj zvláštne rozhodnutie,
vzhľadom na veľký vplyv teploty
na životnosť batérie.
Starosti robí obzvlášť fakt, že vozidlo
nejde vždy zaparkovať vnútri
a všetci vieme,
že teplota v interiéri auta
jednoducho presiahne 40 či 50 °C
na horúcich, slnečných miestach.
Pozrime sa na dáta
z Leafov prvej generácie
za viac než 8 rokov.
Novo-Zélandská organizácia
na promóciu EV, Flip the Fleet,
získala vyše 2 000 meraní
kapacity batérie najstarších Leafov.
Priemer dát ukazuje, že po ôsmich rokoch

English: 
to 70% of its original capacity.
Similar data has been collected by Plug in
America for more than 360 Leafs.
The Plug in America data is similar to the
Flip the Fleet data, although it does show
a slightly greater capacity loss for a similar
age.
Obviously, this data is troubling if you’re
looking to purchase a used Leaf.
The car could be as cheap as $5000,
but if its usable range as dropped below 50 miles
on a good day – how good of a
deal is that really?
Now I know many of you are probably already commenting away that 50 miles is plenty
for around town, which is normally true.
However, it’s shockingly short for even
moderate-range trips to the next town over,
especially if you can’t, or don’t have
time to charge at your turn-around destination.
Moreover, if you live in a place with winter,
like I do, you need to consider that during
the cold months the range will be reduced
quite a bit further.
But hold on, before you call it a day and
walk away from used EVs, let’s take a look
at the market leader – Tesla.
For simplicity, I’m only considering the
Model S, which was released in late 2012.

Slovak: 
môžete od batérie očakávať
pokles kapacity na 70% originálu.
Podobné dáta zozbieral aj
"Plug In America" z vyše 360 Leafov.
Dáta od "Plug in America"
sa podobajú tým od "Flip the Fleet",
i keď ukazujú trochu väčšiu
stratu kapacity pre rovnaký vek.
Tieto dáta určite nepovzbudia,
ak sa chystáte kúpiť jazdený Leaf.
Auto nájdete už za 5 000 $,
no ak jeho použiteľný dojazd
klesol pod 80 km za dobrých podmienok,
o ako dobrý obchod ozaj ide?
Mnohí z vás možno podotknú,
že 80 km je dosť na
bežné dochádzanie, čo je často pravda.
No ani zďaleka nestačia na hoci len
cestu do stredne vzdialeného mesta.
Obzvlášť ak nemôžete či nemáte čas
tam auto dobiť na spiatočnú cestu.
Tiež keď žijete v miestach so zimou ako ja,
musíte rátať s tým, že behom nej
poklesne dojazd ešte viac.
Ale moment!
Než to s kúpou jazdeného EV vzdáte,
pozrime sa na lídra na trhu - Teslu.
Pre zjednodušenie budem hovoriť
len o Modeli S z konca roku 2012.

Slovak: 
Kopec Modelov S z roku 2012 a 2013
je dnes možné kúpiť od 22 000 $.
Teda za predpokladu, že vám nevadí
kúpiť auto s vyše 160 000 km za opaskom.
Holandsko-Belgické
fórum Tesla majiteľov
udržiava skvelú tabuľku
degradácie batérie za mnoho rokov.
Na jar 2020 obsahovala
vyše 1 300 Modelov S
a ak by sme aktuálnu
kapacitu batérie vykreslili voči jej veku,
vidíme, že polynomická trendová čiara
sa blíži k 90 % kapacity
po šiestich až ôsmich rokoch.
Niektoré z týchto áut
majú za sebou vyše 274 000 km
s kapacitou stále nad 90 %!
Databáza poskytnutá "Plug In America"
pekne kopíruje tieto údaje.
Pár prípadov má kapacitu 80 % alebo menej,
no dáta jasne ukazujú,
že batériové moduly Tesly
vydržia na rozdiel od Leafu veľmi dlho.
Prečo je medzi týmito
autami tak veľký rozdiel?

English: 
Today, there are a lot of 2012 or 2013 Model S’s for sale at prices as low as $22,000.
Assuming you're ok with buying a car that has well in excess of 100,000 miles.
There's a Dutch-Belgium Tesla owner forum that has been maintaining an excellent battery degradation
spreadsheet for many years.
As of the spring of 2020, it contains over
1,300 Model S entries.
And if we plot the remaining battery capacity vs battery age, we see that a polynomial regression trendline
is trending towards 90% of the original
capacity after 6 to 8 years.
Some of these cars have logged over 170,000 miles with battery capacities still in excess of 90%!
There’s second database provided by Plug
in America, that lays nicely over the Dutch-Belgium data.
There are a handful of outliers with battery
capacities at or below 80%
but this data clearly shows that Tesla battery packs are lasting a very long time, unlike the Leaf.
So why the big difference between the cars?

English: 
Well, for one thing, Tesla batteries have
active liquid thermal management
which is vastly superior to the Leaf’s, well, total lack of thermal management.
If the Tesla is charging, accelerating,
or parked in a hot parking lot
the cooling system can kick in and keep the cells at their
optimal temperature.
Another advantage is Tesla’s very large battery.
With usable ranges easily in excess of 200 miles, Tesla’s not only require less frequent charging
aka. cycling
but most drivers will use a smaller percentage of the battery between charges.
And this shallower depth of discharge will keep the battery healthy longer.
There are also some newer EVs with large, liquid cooled batteries are showing good initial degradation numbers.
A good case in point is the Chevy Bolt, which came out in 2017.
Eric Way of the News Coulomb Youtube channel,
reported that after 3 years and 100,000 miles
his 2017 Bolt has lost about 8% of its original capacity.
I've compiled data from several other Bolt battery
databases and surveys.

Slovak: 
Za prvé, batérie Tesly
majú aktívny kvapalinový
systém termálneho manažmentu,
ktorý je v mnohom lepší
než chýbajúci manažment v Leafe.
Ak Tesla nabíja, zrýchľuje,
či parkuje na horúcom slnku,
chladiaci systém môže naskočiť
a udržať články na optimálnej teplote.
Ďalšou výhodou je
veľká kapacita batérií Tesly.
S reálnym dojazdom
ľahko presahujúcim 322 km
vyžaduje Tesla nie len
zriedkavejšie nabíjanie,
alias cyklovanie,
ale väčšina vodičov bežne využije
medzi nabíjaním menej percent kapacity
a táto nízka hĺbka vybíjania udrží
batériu zdravú po dlhšiu dobu.
Novšie EV s veľkou,
kvapalinou chladenou batériou
tiež naznačujú dobré
úvodné úrovne degradácie.
Dobrým príkladom je Chevrolet Bolt,
ktorý prišiel na trh v 2017.
Eric Way z YouTube kanálu "New Coulomb"
hlásil po troch rokoch a 160 000 km
pokles kapacity svojho Boltu 2017
okolo 8 %.
Zhromaždil som dáta z pár ďalších
databáz a prieskumov batérií Boltu

English: 
And in total, this data only represents 15 vehicles
which isn’t terribly relevant statistically.
But, it's a good estimate of where the Bolt battery performance is going.
And so far, degradation appears to be trending like the Model S, not like the Nissan Leaf.
This all leaves me feeling a bit uncertain
as to the answer of my original question,
which was, “how long will used EV batteries
last?”
It all depends on the vehicle and to a lesser
extent where it's from, and how it was used.
In the case of the first Nissan Leafs, I’d
be highly skeptical of their battery health
especially if they come from hot climates.
There are some tools out there such as the Leaf Spy app, which can help buyers check the
status of a battery before they make the purchase.
Still, this isn’t perfect and in my opinion Leaf buyers should be prepared for noticeable battery degradation.
Used Tesla’s on the other hand, appear to
be holding up very well with age.
This combined with their much higher initial range
means that even degraded Teslas will continue to provide highly usable range.

Slovak: 
a celkovo predstavujú len 15 vozidiel,
čo nie je štatisticky
príliš relevantná vzorka.
No ide o dobrý odhad vývoja batérií Boltu.
Nateraz sa zdá, že degradácia
pripomína skôr Model S než Nissan Leaf.
Trochu preto váham
s odpoveďou na svoju pôvodnú otázku,
ktorá znela,
"ako dlho batérie EV vydržia?"
Všetko závisí od vozidla a v menšej miere
od miesta a spôsobu používania.
V prípade prvých Nissan Leafov,
by som bol ohľadom stavu ich batérie
vysoko skeptický, obzvlášť
ak pochádzajú z teplejšieho podnebia.
Existujú nástroje,
napríklad "Leaf Spy" appka,
schopné pomôcť kupcovi skontrolovať
stav batérie, než dôjde ku kúpe.
Avšak to nemusí stačiť
a podľa mňa by mali byť kupcovia
pripravení na viditeľný pokles kapacity.
Oproti tomu jazdené Tesly sa
ako sa zdá držia veľmi dobre.
V kombinácii s ich omnoho
vyšším počiatočným dojazdom
aj degradované Tesly
poskytujú veľmi dobrý dojazd.

English: 
I personally would not hesitate to buy a Tesla
with over 100,000 miles on it
assuming the price was right.
The neat thing about the battery data I’ve presented is that it is for the very first mass-market EVs
and battery technology has improved a lot in the past 10 years and it's going to continue to do so.
As of this recording, Tesla is about to unveil
some new battery tech at their Battery Day event.
Elon Musk has said that this event will be one of
the “most exciting” days in Tesla’s history.
And last year, in 2019, Elon promised that a million
mile battery would be coming soon
and it’s widely expected that the battery day event will discuss the details of this battery.
So, there are a lot of battery improvements
coming, and I wouldn’t be surprised that
in 10 to 20 years battery degradation may
not even be a question anymore.
Well, there's a lot more to battery technology
than I can discuss here.
So I’ve put a playlist here of some other great videos I've come across.
And alternatively, you can check out another one of my videos here.
I’m Josh, this is Nikola Garage.
I’ll catch you in the next one.

Slovak: 
Osobne by som neváhal kúpiť
Teslu s vyše 160 000 km,
za predpokladu že bude cena dobrá.
Super na prezentovaných
údajoch o batériách je,
že ide o úplne prvé
masovo vyrábané EV na trhu
a technológia batérií
sa za posledných 10 rokov zlepšila
a naďalej sa bude zlepšovať.
V dobe tvorby tohto videa
sa Tesla chystala odhaliť
nové batériové technológie
na "Battery Day" evente.
Elon Musk povedal, že pôjde o jeden z
"najvzrušujúcejších" dní v histórii Tesly.
A v roku 2019 zas sľúbil,
že batéria s dojazdom
1,6 miliónov km príde čoskoro
a všeobecne sa očakáva, že na evente
sa o tejto batérii dozvieme viac.
Chystá sa teda veľa vylepšení
batérií a neprekvapilo by ma,
keby za 10 či 20 rokov už nebola
degradácia batérií žiadným problémom.
Samozrejme, technológia
batérií je omnoho zložitejšia,
než som tu diskutoval.
Priložil som teda playlist pár dalších
skvelých videí, na ktoré som narazil.
Prípadne môžete mrknúť
na iné moje video tu.
Volám sa Josh
a toto je Nikola Garage.
Vidíme sa nabudúce.

Slovak: 
Preklad: Martin "Félix" Dravecký
www.elonx.cz
