LiFePO4 pil nedir?

LFP pil olarak da adlandırılan lityum demir fosfat (LiFePO4) pil ("LFP", "lityum ferrofosfat" anlamına gelir), bir tür şarj edilebilir pil, özellikle bir lityum iyon pildir ve katot malzemesi olarak LiFePO4 kullanır. LiFePO4 piller, tüketici elektroniğinde bulunan daha yaygın LiCoO2 tasarımından biraz daha düşük enerji yoğunluğuna sahiptir, ancak daha uzun ömürler, daha iyi güç yoğunluğu (bunlardan enerji çekilebilir oranı) sunar ve doğal olarak daha güvenlidir. LiFePO4, araç içi kullanım ve yedek güç için bir dizi rol buluyor.

Diğer lityum iyon kimyalarına göre önemli bir avantaj, pil güvenliğini artıran termal ve kimyasal kararlılıktır. LiFePO4, LiCoO2 ve manganez spinel'den özünde daha güvenli bir katot malzemesidir. Fe-PO bağı Co-O bağından daha güçlüdür, bu nedenle kötüye kullanıldığında (kısa devre, aşırı ısınma vb.) oksijen atomlarının çıkarılması çok daha zordur. Redoks enerjilerinin bu stabilizasyonu aynı zamanda hızlı iyon göçüne de yardımcı olur.

LiCoO2 hücresinde lityum katottan dışarı çıkarken, CoO2 hücrenin yapısal bütünlüğünü etkileyen doğrusal olmayan genleşmeye uğrar. LiFePO4'ün tamamen lithiated ve lithiated durumları yapısal olarak benzerdir, bu da LiFePO4 hücrelerinin yapısal olarak LiCoO2 hücrelerinden daha kararlı olduğu anlamına gelir.

Tam olarak şarj edilmiş bir LiFePO4 hücresinin katodunda lityum kalmaz - bir LiCoO2 hücresinde, katotta yaklaşık 50% kalır. LiFePO4, oksijen kaybı sırasında oldukça esnektir, bu da tipik olarak diğer lityum hücrelerinde ekzotermik bir reaksiyonla sonuçlanır.

Sonuç olarak, lityum demir fosfat hücrelerinin, özellikle şarj sırasında yanlış kullanım durumunda tutuşması çok daha zordur, ancak herhangi bir pil tam olarak şarj edildiğinde, aşırı şarj enerjisini yalnızca ısı olarak dağıtabilir. Bu nedenle, yanlış kullanım nedeniyle pilin arızalanması hala mümkündür. LiFePO4 pilinin yüksek sıcaklıklarda bozulmadığı yaygın olarak kabul edilmektedir. LFP ve aeromodelling hobisinde yaygın olarak kullanılan LiPo pil hücreleri arasındaki fark özellikle dikkat çekicidir.