Zakaj LFP (litijev železov fosfat, LiFePO4) baterija med polnjenjem deluje bolje kot druge trojne kemične baterije?

Ključ do daljše življenjske dobeLFP baterija je njegova delovna napetost, ki je med 3,2 in 3,65 volti, nižja od napetosti, ki jo običajno uporablja baterija NCM.Litij-železo-fosfatna baterija uporablja fosfat kot pozitivni material in ogljikovo grafitno elektrodo kot negativno elektrodo;Imajo tudi dolgo življenjsko dobo, dobro toplotno stabilnost in dobre elektromehanske lastnosti.

3,2 V

LFP baterijadeluje pri nazivni napetosti 3,2 V, tako da s priklopom štirih baterij dobimo 12,8 V baterijo;25,6 V baterijo lahko dobite, ko priključite 8 baterij.Zato je kemija LFP najboljša izbira za zamenjavo svinčenih baterij z globokim ciklom v različnih aplikacijah.Zaenkrat prav njihova nizka energijska gostota omejuje njihovo uporabo v velikih vozilih, saj so veliko cenejši in varnejši.Ta situacija je pripeljala do sprejetja te tehnologije na kitajskem trgu, zato je 95 % litij-železo-fosfatnih baterij izdelanih na Kitajskem.

12V baterija

Baterija z grafitno anodo in LFP katodo deluje pri nominalni napetosti 3,2 volta in maksimalni napetosti 3,65 volta.S temi napetostmi (prav tako zelo nizkimi) je mogoče doseči 12000 življenjskih ciklov.Vendar lahko baterije z grafitno anodo in katodo NCM (nikelj, kobalt in manganov oksid) ali NCA (nikelj, nikelj in aluminijev oksid) delujejo pri višji napetosti, z nazivno napetostjo 3,7 volta in največjo napetostjo 4,2 volta.Pod temi pogoji ni pričakovati, da bo dosegel več kot 4000 ciklov polnjenja in praznjenja.

24V baterija

Če je delovna napetost nizka, je tekoči elektrolit med elektrodama baterije (skozi kateri se premikajo litijevi ioni) kemično bolj stabilen.Ta del pojasnjuje, zakaj imata baterija LTO, ki deluje pri 2,3 V, in baterija LFP, ki deluje pri 3,2 V, daljšo življenjsko dobo kot baterija NCM ali NCA, ki delujeta pri 3,7 V.Ko je baterija bolj napolnjena in s tem višja napetost, začne tekoči elektrolit počasi razjedati elektrodo baterije.Zato trenutno ni baterije, ki bi uporabljala spinel.Spinel je mineral, ki ga tvorita mangan in aluminij.Njegova katodna napetost je 5 V, vendar sta za preprečitev korozije potrebna nov elektrolit in izboljšana prevleka elektrode.

Zato je potrebno vzdrževati baterijo na najnižji možni SoC (stanje napolnjenosti ali % napolnjenosti), saj bo delovala pri nižji napetosti in se ji bo podaljšala življenjska doba.


Čas objave: 10. februarja 2023