Τι είναι η μπαταρία LiFePO4;

Η μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LiFePO4), που ονομάζεται επίσης μπαταρία LFP (με το "LFP" σημαίνει "σιδηροφωσφορικό λίθιο"), είναι ένας τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας, συγκεκριμένα μια μπαταρία ιόντων λιθίου, η οποία χρησιμοποιεί LiFePO4 ως υλικό καθόδου. Οι μπαταρίες LiFePO4 έχουν κάπως χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα από την πιο κοινή σχεδίαση LiCoO2 που συναντάμε στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, αλλά προσφέρουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, καλύτερη πυκνότητα ισχύος (το ποσοστό που μπορεί να αντληθεί ενέργεια από αυτές) και είναι εγγενώς ασφαλέστερες. Το LiFePO4 βρίσκει μια σειρά από ρόλους στη χρήση του οχήματος και εφεδρική ισχύ.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με άλλες χημικές ουσίες ιόντων λιθίου είναι η θερμική και χημική σταθερότητα, η οποία βελτιώνει την ασφάλεια της μπαταρίας. Το LiFePO4 είναι ένα εγγενώς ασφαλέστερο υλικό καθόδου από το σπινέλιο LiCoO2 και μαγγανίου. Ο δεσμός Fe-PO είναι ισχυρότερος από τον δεσμό Co-O, έτσι ώστε όταν γίνεται κατάχρηση, (βραχυκύκλωμα, υπερθέρμανση κ.λπ.) τα άτομα οξυγόνου είναι πολύ πιο δύσκολο να αφαιρεθούν. Αυτή η σταθεροποίηση των οξειδοαναγωγικών ενεργειών βοηθά επίσης στη γρήγορη μετανάστευση ιόντων.

Καθώς το λίθιο μεταναστεύει έξω από την κάθοδο σε ένα κύτταρο LiCoO2, το CoO2 υφίσταται μη γραμμική διαστολή που επηρεάζει τη δομική ακεραιότητα του κυττάρου. Οι πλήρως λιθιωμένες και μη λιθιωμένες καταστάσεις του LiFePO4 είναι δομικά παρόμοιες, πράγμα που σημαίνει ότι τα κύτταρα LiFePO4 είναι πιο δομικά σταθερά από τα κύτταρα LiCoO2.

Δεν παραμένει λίθιο στην κάθοδο ενός πλήρως φορτισμένου κυττάρου LiFePO4—σε ένα στοιχείο LiCoO2, περίπου 50% παραμένει στην κάθοδο. Το LiFePO4 είναι εξαιρετικά ανθεκτικό κατά την απώλεια οξυγόνου, η οποία συνήθως οδηγεί σε εξώθερμη αντίδραση σε άλλα κύτταρα λιθίου.

Ως αποτέλεσμα, οι κυψέλες φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι πολύ πιο δύσκολο να αναφλεγούν σε περίπτωση λανθασμένου χειρισμού, ειδικά κατά τη φόρτιση, αν και οποιαδήποτε μπαταρία, μόλις φορτιστεί πλήρως, μπορεί να διαχέει την ενέργεια υπερφόρτισης μόνο ως θερμότητα. Επομένως, η αστοχία της μπαταρίας λόγω κακής χρήσης εξακολουθεί να είναι δυνατή. Είναι κοινώς αποδεκτό ότι η μπαταρία LiFePO4 δεν αποσυντίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες. Η διαφορά μεταξύ LFP και των στοιχείων μπαταρίας LiPo που χρησιμοποιούνται συνήθως στο χόμπι της αερομοντελοποίησης είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτη.