Чому LFP (літій-залізо-фосфатний, LiFePO4) акумулятор працює краще, ніж інші потрійні хімічні акумулятори під час заряджання?

Ключ до довшого життяБатарея LFP це його робоча напруга, яка становить від 3,2 до 3,65 вольт, нижчу за напругу, яка зазвичай використовується батареєю NCM.Літій-залізо-фосфатний акумулятор використовує фосфат як позитивний матеріал і вуглеграфітовий електрод як негативний електрод;Вони також мають тривалий термін служби, хорошу термічну стабільність і хороші електромеханічні характеристики.

Батарея LFPпрацює при номінальній напрузі 3,2 В, тому при підключенні чотирьох батарей можна отримати батарею 12,8 В;Акумулятор 25,6 В можна отримати, якщо підключити 8 батарей.Таким чином, хімія LFP є найкращим вибором для заміни свинцево-кислотних батарей глибокого циклу в різних застосуваннях.Поки що саме низька щільність енергії обмежує їх використання у великогабаритних транспортних засобах, оскільки вони набагато дешевші та безпечніші.Ця ситуація призвела до впровадження цієї технології на китайському ринку, тому 95% літій-залізо-фосфатних батарей виробляється в Китаї.

Батарея з графітовим анодом і катодом LFP працює при номінальній напрузі 3,2 вольта і максимальній напрузі 3,65 вольта.З такими напругами (також дуже низькими) можна досягти 12000 життєвих циклів.Однак батареї з графітовим анодом і NCM (нікель, кобальт і оксид марганцю) або NCA (нікель, нікель і алюміній оксид) катодом можуть працювати при вищій напрузі, з номінальною напругою 3,7 В і максимальною напругою 4,2 В.За цих умов не очікується досягнення більше 4000 циклів зарядки та розрядки.

Якщо робоча напруга низька, рідкий електроліт між двома електродами батареї (крізь які рухаються іони літію) є хімічно більш стабільним.У цій частині пояснюється, чому батарея LTO, що працює при напрузі 2,3 В, і батарея LFP, що працює при напрузі 3,2 В, мають кращий термін служби, ніж батарея NCM або NCA, що працює при напрузі 3,7 В.Коли батарея має вищий заряд і, отже, вищу напругу, рідкий електроліт почне повільно роз’їдати електрод батареї.Таким чином, на даний момент не існує акумуляторів, які використовують шпінель.Шпінель - мінерал, утворений марганцем і алюмінієм.Його катодна напруга становить 5 В, але для запобігання корозії необхідні новий електроліт і покращене покриття електрода.

Ось чому необхідно підтримувати акумулятор на найнижчому можливому рівні заряду (стан заряду або% заряду), тому що він працюватиме при нижчій напрузі, і термін його служби подовжиться.