Що таке акумулятор LiFePO4?

Літій-залізо-фосфатна (LiFePO4) батарея, яку також називають батареєю LFP (де «LFP» означає «ферофосфат літію»), є типом акумуляторної батареї, зокрема літій-іонної батареї, яка використовує LiFePO4 як матеріал катода. Батареї LiFePO4 мають дещо нижчу щільність енергії, ніж більш поширена конструкція LiCoO2, яка зустрічається в споживчій електроніці, але вони пропонують довший термін служби, кращу щільність потужності (швидкість, з якою вони можуть отримати енергію) і за своєю суттю безпечніші. LiFePO4 знаходить ряд ролей для використання в автомобілях і резервного живлення.

Однією з важливих переваг перед іншими літій-іонними хімікатами є термічна та хімічна стабільність, що покращує безпеку батареї. LiFePO4 є за своєю суттю більш безпечним матеріалом катода, ніж LiCoO2 і марганцева шпінель. Зв’язок Fe-PO міцніший за зв’язок Co-O, тому при зловживанні (коротке замикання, перегрів тощо) атоми кисню набагато важче видалити. Ця стабілізація окисно-відновних енергій також сприяє швидкій міграції іонів.

Коли літій мігрує з катода в елементі LiCoO2, CoO2 зазнає нелінійного розширення, що впливає на структурну цілісність елемента. Повністю літійований і нелітійований стани LiFePO4 структурно подібні, що означає, що клітини LiFePO4 більш структурно стабільні, ніж клітини LiCoO2.

На катоді повністю зарядженого елемента LiFePO4 не залишається літію — у елементі LiCoO2 на катоді залишається приблизно 50%. LiFePO4 дуже стійкий під час втрати кисню, що зазвичай призводить до екзотермічної реакції в інших літієвих елементах.

У результаті літій-залізо-фосфатні елементи набагато важче запалити у разі неправильного поводження, особливо під час заряджання, хоча будь-яка батарея після повного заряду може розсіювати енергію перезаряду лише у вигляді тепла. Тому все ще можливий вихід акумулятора з ладу через неправильне використання. Загальновизнано, що акумулятор LiFePO4 не розкладається при високих температурах. Різниця між акумуляторними елементами LFP і LiPo, які зазвичай використовуються в авіамодельному хобі, особливо помітна.