Dlaczego akumulator LFP (fosforan litowo-żelazowy, LiFePO4) podczas ładowania działa lepiej niż inne potrójne akumulatory chemiczne?

Klucz do dłuższej żywotnościBateria LFP to jego napięcie robocze, które wynosi od 3,2 do 3,65 V i jest niższe niż napięcie zwykle stosowane w akumulatorze NCM.Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa wykorzystuje fosforan jako materiał dodatni i elektrodę grafitową jako elektrodę ujemną;Mają także długą żywotność, dobrą stabilność termiczną i dobre parametry elektromechaniczne.

Bateria LFPpracuje przy napięciu znamionowym 3,2V, zatem po podłączeniu czterech akumulatorów można uzyskać akumulator o napięciu 12,8V;Akumulator 25,6 V można uzyskać po podłączeniu 8 akumulatorów.Dlatego chemia LFP jest najlepszym wyborem do zastąpienia akumulatorów kwasowo-ołowiowych o głębokim cyklu w różnych zastosowaniach.Póki co to właśnie ich niska gęstość energii ogranicza ich zastosowanie w dużych pojazdach, gdyż są znacznie tańsze i bezpieczniejsze.Sytuacja ta doprowadziła do przyjęcia tej technologii na rynku chińskim, dlatego 95% akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych produkowanych jest w Chinach.

Bateria z anodą grafitową i katodą LFP pracuje przy napięciu nominalnym 3,2 V i maksymalnym napięciu 3,65 V.Przy tych napięciach (również bardzo niskich) można osiągnąć 12000 cykli życia.Jednakże akumulatory z anodą grafitową i katodą NCM (tlenek niklu, kobaltu i manganu) lub NCA (tlenek niklu i tlenku glinu) mogą pracować przy wyższym napięciu, przy napięciu nominalnym 3,7 wolta i napięciu maksymalnym 4,2 wolta.W tych warunkach nie oczekuje się, że osiągnie więcej niż 4000 cykli ładowania i rozładowania.

Jeśli napięcie robocze jest niskie, ciekły elektrolit pomiędzy dwiema elektrodami akumulatora (przez który przemieszczają się jony litu) jest chemicznie bardziej stabilny.W tej części wyjaśniono, dlaczego akumulator LTO pracujący przy napięciu 2,3 ​​V i akumulator LFP pracujący przy napięciu 3,2 V mają dłuższą żywotność niż akumulatory NCM lub NCA pracujące przy napięciu 3,7 V.Kiedy akumulator jest naładowany, a co za tym idzie, wyższe napięcie, ciekły elektrolit zacznie powoli powodować korozję elektrody akumulatora.Dlatego obecnie nie ma baterii wykorzystującej spinel.Spinel to minerał powstały z manganu i aluminium.Napięcie na katodzie wynosi 5 V, ale aby zapobiec korozji, potrzebny jest nowy elektrolit i ulepszona powłoka elektrody.

Dlatego konieczne jest utrzymywanie akumulatora na najniższym możliwym poziomie SoC (stan naładowania lub % naładowania), ponieważ będzie on pracował przy niższym napięciu, a jego żywotność zostanie wydłużona.