Zašto LFP (litijum gvožđe fosfat, LiFePO4) baterija radi bolje od ostalih trostrukih hemijskih baterija tokom punjenja?

Ključ za duži životLFP baterija je njegov radni napon, koji je između 3,2 i 3,65 volti, niži od napona koji normalno koristi NCM baterija.Litij-željezo-fosfatna baterija koristi fosfat kao pozitivan materijal i ugljičnu grafitnu elektrodu kao negativnu elektrodu;Takođe imaju dug radni vek, dobru termičku stabilnost i dobre elektromehaničke performanse.

LFP baterijaradi na nominalnom naponu od 3,2V, tako da kada su spojene četiri baterije, može se dobiti baterija od 12,8V;Baterija od 25,6 V može se dobiti kada je spojeno 8 baterija.Stoga je LFP hemija najbolji izbor za zamjenu olovnih baterija dubokog ciklusa u različitim primjenama.Do sada je njihova mala gustoća energije ono što ograničava njihovu upotrebu u velikim vozilima, jer su mnogo jeftinija i sigurnija.Ovakva situacija dovela je do usvajanja ove tehnologije na kineskom tržištu, zbog čega se 95% litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija proizvodi u Kini.

Baterija sa grafitnom anodom i LFP katodom radi na nominalnom naponu od 3,2 volta i maksimalnom naponu od 3,65 volti.Sa ovim naponima (također vrlo niskim) može se postići 12000 životnih ciklusa.Međutim, baterije sa grafitnom anodom i NCM (nikl, kobalt i mangan oksid) ili NCA (nikl, nikl i aluminijum oksid) katodom mogu raditi na višem naponu, sa nominalnim naponom od 3,7 volti i maksimalnim naponom od 4,2 volta.Pod ovim uslovima, ne očekuje se da će postići više od 4000 ciklusa punjenja i pražnjenja.

Ako je radni napon nizak, tekući elektrolit između dvije elektrode akumulatora (kroz koje se kreću litijum joni) je hemijski stabilniji.Ovaj dio objašnjava zašto LTO baterija koja radi na 2,3 V i LFP baterija koja radi na 3,2 V imaju bolji vijek trajanja od NCM ili NCA baterije koja radi na 3,7 V.Kada baterija ima veći napunjenost i samim tim veći napon, tekući elektrolit će polako početi korodirati elektrodu baterije.Stoga trenutno ne postoji baterija koja koristi spinel.Spinel je mineral formiran od mangana i aluminija.Njegov katodni napon je 5V, ali su potrebni novi elektrolit i poboljšani premaz elektrode kako bi se spriječila korozija.

Zbog toga je potrebno bateriju držati na najnižem mogućem SoC-u (stanje napunjenosti ili % napunjenosti), jer će raditi na nižem naponu i produžiti joj vijek trajanja.