Co je LiFePO4 baterie?

Lithium-železofosfátová (LiFePO4) baterie, nazývaná také LFP baterie (s „LFP“ znamená „lithium ferrophosphat“), je typem dobíjecí baterie, konkrétně lithium-iontové baterie, která používá LiFePO4 jako katodový materiál. LiFePO4 baterie mají poněkud nižší hustotu energie než běžnější design LiCoO2, který se nachází ve spotřební elektronice, ale nabízejí delší životnost, lepší hustotu výkonu (rychlost, kterou z nich lze čerpat energii) a jsou ze své podstaty bezpečnější. LiFePO4 nachází řadu rolí ve využití ve vozidle a záložní napájení.

Jednou z důležitých výhod oproti jiným lithium-iontovým chemikáliím je tepelná a chemická stabilita, která zlepšuje bezpečnost baterie. LiFePO4 je skutečně bezpečnější katodový materiál než LiCoO2 a mangan spinel. Vazba Fe-PO je silnější než vazba Co-O, takže při zneužití (zkratování, přehřátí atd.) je mnohem těžší odstranit atomy kyslíku. Tato stabilizace redoxních energií také napomáhá rychlé migraci iontů.

Jak lithium migruje z katody v článku LiCoO2, CoO2 podléhá nelineární expanzi, která ovlivňuje strukturální integritu článku. Plně lithiované a nelitiované stavy LiFePO4 jsou strukturálně podobné, což znamená, že články LiFePO4 jsou strukturálně stabilnější než články LiCoO2.

V katodě plně nabitého článku LiFePO4 nezůstává žádné lithium – v článku LiCoO2 zůstává v katodě přibližně 501 TP2T. LiFePO4 je vysoce odolný při ztrátě kyslíku, což typicky vede k exotermické reakci v jiných lithiových článcích.

V důsledku toho se články s fosforečnanem lithným mnohem hůře zapalují v případě nesprávné manipulace, zejména během nabíjení, i když jakákoli baterie, jakmile je plně nabitá, může energii přebití rozptýlit pouze jako teplo. Proto je stále možné selhání baterie nesprávným použitím. Obecně se uznává, že LiFePO4 baterie se při vysokých teplotách nerozkládá. Rozdíl mezi LFP a LiPo bateriovými články běžně používanými v leteckém modelářství je zvláště výrazný.