El electrodo positivo debaterías de iones de litioEl material de fosfato de hierro y litio ofrece grandes ventajas en cuanto a seguridad y vida útil. Estos son algunos de los indicadores técnicos más importantes de las baterías de potencia. Una batería LiFePO4 con ciclos de carga y descarga de 1C puede alcanzar las 2000 cargas, no explota al perforarse y no se quema ni explota fácilmente al sobrecargarse. Los materiales de cátodo de fosfato de hierro y litio facilitan el uso en serie de baterías de iones de litio de gran capacidad.
Fosfato de hierro y litio como material de cátodo
La batería LiFePO4 se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. Los materiales de electrodo positivo de las baterías de iones de litio incluyen principalmente cobaltato de litio, manganato de litio, niquelato de litio, materiales ternarios, fosfato de hierro y litio, entre otros. De ellos, el cobaltato de litio es el material de electrodo positivo más utilizado en la mayoría de las baterías de iones de litio. En principio, el fosfato de hierro y litio también se basa en un proceso de incrustación y desintercalación. Este principio es idéntico al del cobaltato de litio y el manganato de litio.
Ventajas de las baterías LiFePO4
1. Alta eficiencia de carga y descarga
La batería LiFePO4 es una batería secundaria de iones de litio. Su principal función es la de alimentar dispositivos. Presenta grandes ventajas sobre las baterías de Ni-MH y Ni-Cd. La batería LiFePO4 tiene una alta eficiencia de carga y descarga, que puede superar el 90% en condiciones de descarga, mientras que la de las baterías de plomo-ácido ronda el 80%.
2. Batería LiFePO4 de alto rendimiento y seguridad.
El enlace PO en el cristal de fosfato de hierro y litio es estable y difícil de descomponer, y no colapsa ni se calienta como un cobaltato de litio ni forma una sustancia fuertemente oxidante incluso a alta temperatura o sobrecarga, por lo que tiene buena seguridad. En el funcionamiento real, se encontró que una pequeña parte de la muestra tenía un fenómeno de combustión en la prueba de punción o cortocircuito, pero no hubo evento de explosión. En el experimento de sobrecarga, se utilizó una carga de alto voltaje que era varias veces superior al voltaje de autodescarga, y se encontró que todavía había un fenómeno de explosión. Sin embargo, su seguridad de sobrecarga ha mejorado mucho en comparación con la batería de óxido de cobalto y litio de electrolito líquido común.
3. Batería Lifepo4 de larga duración
La batería LiFePO4 se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. La batería de plomo-ácido de larga duración tiene una vida útil de aproximadamente 300 ciclos, y el máximo es de 500 ciclos. La batería de fosfato de hierro y litio tiene una vida útil de más de 2000 ciclos, y con una carga estándar (tasa de 5 horas) se puede usar hasta 2000 veces. Una batería de plomo-ácido de la misma calidad tiene una vida útil de 1 a 1,5 años con un ciclo de "seis meses nueva, seis meses vieja, mantenimiento y mantenimiento durante seis meses", mientras que la batería LiFePO4, en las mismas condiciones, tiene una vida útil teórica de 7 a 8 años. En conjunto, la relación rendimiento-precio es teóricamente más de cuatro veces superior a la de las baterías de plomo-ácido. La descarga de alta corriente se puede realizar rápidamente con una corriente de 2C. Con el cargador especial, la batería se puede cargar completamente en 1,5 minutos a una velocidad de carga de 1,5C, y la corriente de arranque puede alcanzar los 2C, algo que la batería de plomo-ácido no ofrece.
4. Buen rendimiento a la temperatura
La temperatura máxima del fosfato de hierro y litio puede alcanzar los 350 °C - 500 °C, mientras que el manganato de litio y el cobaltato de litio solo rondan los 200 °C. Con un amplio rango de temperatura de funcionamiento (-20 °C a +75 °C) y una alta resistencia a la temperatura, el pico de calentamiento eléctrico del fosfato de hierro y litio puede alcanzar los 350 °C - 500 °C, mientras que el manganato de litio y el óxido de cobalto y litio solo llegan a los 200 °C.
5. Batería de fosfato de hierro y litio de alta capacidad
Tiene mayor capacidad que las baterías comunes (de plomo-ácido, etc.). La capacidad del monómero es de 5 a 1000 Ah.
6. Sin efecto memoria
Las baterías recargables funcionan en condiciones en las que a menudo no se descargan por completo, y su capacidad disminuye rápidamente por debajo de la capacidad nominal. Este fenómeno se denomina efecto memoria. Al igual que las baterías de níquel-metal hidruro y níquel-cadmio, la batería LiFePO4 no presenta este fenómeno; independientemente de su estado, se puede usar con la carga, sin necesidad de descargarla y recargarla. 7. Ligereza de la batería LiFePO4
La batería LiFePO4 de la misma capacidad tiene un volumen de 2/3 del de la batería de plomo-ácido, y su peso es 1/3 del de la batería de plomo-ácido.
8. baterías Lifepo4son respetuosos con el medio ambiente
La batería se considera generalmente libre de metales pesados ​​y metales raros (las baterías Ni-MH requieren metales raros), no tóxica (certificada por SGS), no contaminante, en línea con las regulaciones europeas RoHS, es un certificado de batería verde absoluto. Por lo tanto, la razón por la que las baterías de litio son preferidas por la industria son principalmente consideraciones ambientales. Por consiguiente, la batería se ha incluido en el plan nacional de desarrollo de alta tecnología "863" durante el período del "Décimo Plan Quinquenal" y se ha convertido en un proyecto nacional clave de apoyo y fomento del desarrollo. Con la adhesión de China a la OMC, el volumen de exportación de bicicletas eléctricas en China aumentará rápidamente, y las bicicletas eléctricas que ingresen a Europa y Estados Unidos han sido requeridas para estar equipadas con baterías no contaminantes. El rendimiento de la batería de iones de litio depende principalmente de los materiales positivo y negativo. El fosfato de hierro y litio es un material para baterías de litio que ha aparecido solo en los últimos años. Su rendimiento de seguridad y vida útil son incomparables con otros materiales. Los indicadores técnicos más importantes de la batería. La batería Lifepo4 tiene las ventajas de no ser tóxica, no contaminante, tener un buen rendimiento de seguridad, una amplia gama de materias primas, precios bajos y una larga vida útil. Es un material de cátodo ideal para una nueva generación debaterías de iones de litio.