Vad är LiFePO4-batteriet?

Litiumjärnfosfatbatteriet (LiFePO4), även kallat LFP-batteri (med "LFP" som står för "litiumferrofosfat"), är en typ av uppladdningsbart batteri, närmare bestämt ett litiumjonbatteri, som använder LiFePO4 som katodmaterial. LiFePO4-batterier har en något lägre energitäthet än den vanligare LiCoO2-designen som finns i hemelektronik, men erbjuder längre livslängder, bättre effekttäthet (den hastighet som energi kan hämtas från dem) och är i sig säkrare. LiFePO4 hittar ett antal roller för användning i fordon och reservkraft.

En viktig fördel jämfört med andra litiumjonkemier är termisk och kemisk stabilitet, vilket förbättrar batterisäkerheten. LiFePO4 är ett i sig säkrare katodmaterial än LiCoO2 och manganspinell. Fe-PO-bindningen är starkare än Co-O-bindningen, så när den missbrukas (kortsluts, överhettas etc.) är syreatomerna mycket svårare att avlägsna. Denna stabilisering av redoxenergierna hjälper också till snabb jonmigrering.

När litium migrerar ut ur katoden i en LiCoO2-cell, genomgår CoO2 icke-linjär expansion som påverkar cellens strukturella integritet. De helt litierade och olithierade tillstånden av LiFePO4 är strukturellt lika, vilket betyder att LiFePO4-celler är mer strukturellt stabila än LiCoO2-celler.

Inget litium finns kvar i katoden på en fulladdad LiFePO4-cell – i en LiCoO2-cell finns ungefär 50% kvar i katoden. LiFePO4 är mycket motståndskraftig under syreförlust, vilket vanligtvis resulterar i en exoterm reaktion i andra litiumceller.

Som ett resultat är litiumjärnfosfatceller mycket svårare att antända i händelse av felaktig hantering, särskilt under laddning, även om vilket batteri som helst, när det väl är fulladdat, bara kan avleda överladdningsenergi som värme. Därför är batterifel på grund av felaktig användning fortfarande möjligt. Det är allmänt accepterat att LiFePO4-batteriet inte sönderdelas vid höga temperaturer. Skillnaden mellan LFP och LiPo-battericellerna som vanligtvis används inom aeromodelleringshobbyn är särskilt anmärkningsvärd.