Miért teljesít jobban az LFP (lítium-vas-foszfát, LiFePO4) akkumulátor töltés közben, mint a többi hármas vegyszeres akkumulátor?

A kulcs a hosszabb élettartamhozLFP akkumulátor az üzemi feszültség, amely 3,2 és 3,65 volt között van, alacsonyabb, mint az NCM akkumulátorok által általában használt feszültség.A lítium-vas-foszfát akkumulátor foszfátot használ pozitív anyagként és széngrafit elektródát negatív elektródaként;Hosszú élettartammal, jó termikus stabilitással és jó elektromechanikus teljesítménnyel is rendelkeznek.

LFP akkumulátor3,2 V névleges feszültséggel működik, így négy akkumulátor csatlakoztatása esetén 12,8 V-os akkumulátor érhető el;25,6 V-os akkumulátor 8 elem csatlakoztatásával érhető el.Ezért az LFP kémia a legjobb választás a mélyciklusú ólom-savas akkumulátorok cseréjére különféle alkalmazásokban.Egyelőre az alacsony energiasűrűségük korlátozza a nagy járművekben való alkalmazásukat, mert sokkal olcsóbbak és biztonságosabbak.Ez a helyzet vezetett a technológia elfogadásához a kínai piacon, ezért a lítium-vas-foszfát akkumulátorok 95%-a Kínában készül.

A grafit anóddal és LFP katóddal ellátott akkumulátor 3,2 V névleges feszültséggel és 3,65 V maximális feszültséggel működik.Ezekkel a feszültségekkel (szintén nagyon alacsony) 12000 életciklus érhető el.A grafit anóddal és NCM (nikkel, kobalt és mangán-oxid) vagy NCA (nikkel, nikkel és alumínium-oxid) katóddal ellátott akkumulátorok azonban magasabb feszültségen is működhetnek, 3,7 V névleges feszültséggel és 4,2 V maximális feszültséggel.Ilyen körülmények között várhatóan nem ér el több mint 4000 töltési és kisütési ciklust.

Ha az üzemi feszültség alacsony, a folyékony elektrolit a két akkumulátorelektróda között (amelyen a lítium-ionok mozognak) kémiailag stabilabb.Ez a rész elmagyarázza, hogy a 2,3 V-on működő LTO akkumulátor és a 3,2 V-on működő LFP akkumulátor miért jobb élettartammal rendelkezik, mint a 3,7 V-on működő NCM vagy NCA akkumulátor.Ha az akkumulátor magasabb töltésű, és ezért nagyobb a feszültsége, a folyékony elektrolit lassan korrodálni kezdi az akkumulátor elektródáját.Ezért jelenleg nincs spinelt használó akkumulátor.A spinel mangánból és alumíniumból képzett ásvány.A katódfeszültsége 5 V, de új elektrolitra és javított elektródabevonatra van szükség a korrózió megelőzésére.

Emiatt szükséges az akkumulátort a lehető legalacsonyabb SoC-n (töltési állapot vagy %-os töltöttség) tartani, mert alacsonyabb feszültségen fog működni, és meghosszabbodik az élettartama.