O que é a bateria LiFePO4?

A bateria de fosfato de ferro de lítio (LiFePO4), também chamada de bateria LFP (com “LFP” significando “ferrofosfato de lítio”), é um tipo de bateria recarregável, especificamente uma bateria de íons de lítio, que usa LiFePO4 como material catódico. As baterias LiFePO4 têm uma densidade de energia um pouco menor do que o design LiCoO2 mais comum encontrado em eletrônicos de consumo, mas oferecem vida útil mais longa, melhor densidade de energia (a taxa em que a energia pode ser extraída delas) e são inerentemente mais seguras. LiFePO4 está encontrando uma série de funções de uso no veículo e energia de backup.

Uma vantagem importante sobre outras químicas de íons de lítio é a estabilidade térmica e química, que melhora a segurança da bateria. O LiFePO4 é um material catódico intrinsecamente mais seguro do que o LiCoO2 e o espinélio de manganês. A ligação Fe-PO é mais forte que a ligação Co-O, de modo que, quando abusada, (curto-circuito, superaquecido, etc.) os átomos de oxigênio são muito mais difíceis de remover. Essa estabilização das energias redox também ajuda na migração rápida de íons.

À medida que o lítio migra para fora do cátodo em uma célula de LiCoO2, o CoO2 sofre expansão não linear que afeta a integridade estrutural da célula. Os estados totalmente litiado e não litiado de LiFePO4 são estruturalmente semelhantes, o que significa que as células LiFePO4 são estruturalmente mais estáveis do que as células LiCoO2.

Nenhum lítio permanece no cátodo de uma célula LiFePO4 totalmente carregada—em uma célula LiCoO2, aproximadamente 50% permanece no cátodo. O LiFePO4 é altamente resiliente durante a perda de oxigênio, o que normalmente resulta em uma reação exotérmica em outras células de lítio.

Como resultado, as células de fosfato de ferro e lítio são muito mais difíceis de acender em caso de manuseio incorreto, especialmente durante a carga, embora qualquer bateria, uma vez totalmente carregada, só possa dissipar a energia de sobrecarga como calor. Portanto, a falha da bateria por uso indevido ainda é possível. É comumente aceito que a bateria LiFePO4 não se decompõe em altas temperaturas. A diferença entre as células de bateria LFP e LiPo comumente usadas no hobby de aeromodelismo é particularmente notável.