Cosa sono le batterie LiFePO4?

Le batterie realizzate con litio ferro fosfato sono note come batterie LiFePO4. Varie altre batterie al litio sono le seguenti:

1. LiCoO22, o ossido di cobalto di litio
2. LiNiMnCoO2, una specie di ossido di cobalto manganese al nichel di litio
3. LTO, o titanato di litio
4. LiMn2O4, una specie di ossido di manganese di litio
5. LiNiCoAlO2, un ossido di litio, nichel e cobalto

Innovazione nella chimica e nelle batterie
Alcune di queste sostanze potrebbero esserti familiari dalla chimica. Probabilmente hai passato molto tempo lì a memorizzare la tavola periodica o semplicemente a guardarla sul muro dell'insegnante. Lì hai svolto i test (o meglio, hai fatto finta di prestare attenzione agli esperimenti mentre guardavi con desiderio la tua dolce metà).

Certo, a volte uno studente che ama la sperimentazione diventa chimico. Le combinazioni ideali di batterie al litio sono state trovate anche dai chimici.

Questo, in sostanza, è il modo in cui è nata la batteria LiFePO4. (Dall'Università del Texas, in particolare, nel 1996). La batteria al litio più sicura, più affidabile e più stabile è attualmente nota come LiFePO4.

Una sinossi della storia della batteria LiFePO4

Arumugam Manthiram e John B. Goodenough hanno inventato la batteria LiFePO4. I componenti utilizzati nelle batterie agli ioni di litio sono stati inizialmente scoperti da loro. I materiali utilizzati come anodi nelle batterie agli ioni di litio non sono particolarmente adatti. Ciò è dovuto alla loro propensione al cortocircuito prematuro.

I ricercatori hanno scoperto che i materiali catodici costituiscono sostituti superiori delle batterie agli ioni di litio. E le versioni con batteria LiFePO4 lo rendono molto evidente. Avanti veloce, aumenta la conduttività e la stabilità: tutti i tipi di miglioramenti e puf! La nascita delle batterie LiFePO4.

Le batterie ricaricabili LiFePO4 sono ampiamente disponibili al giorno d'oggi. Queste batterie sono utilizzate in una varietà di applicazioni pratiche, inclusi pannelli solari, automobili, barche e altro ancora.

A lungo termine, le batterie LiFePO4 sono meno costose della maggior parte dei loro sostituti e sono prive di cobalto. Dura più a lungo ed è atossico. Ma ne parleremo più avanti. La batteria LiFePO4 ha possibilità future molto promettenti.

Batterie agli ioni di litio rispetto alle batterie LiFePO4
Parliamo di ciò che rende le batterie LiFePO4 superiori agli ioni di litio e ad altre batterie al litio ora che sappiamo cosa sono.
L'elettronica indossabile come gli orologi non è adatta alla batteria LiFePO4. a causa del fatto che non hanno la stessa densità energetica delle altre batterie agli ioni di litio. Tuttavia, è di gran lunga l'ideale per cose come sistemi di energia solare, camper, golf cart, bass boat e bici elettriche. Perché?

Per cominciare, una batteria LiFePO4 ha un ciclo di vita che è quasi 4 volte più lungo di quello delle batterie convenzionali agli ioni di litio.

Inoltre, rispetto agli ioni di litio e ad altri tipi di batterie, è la forma più sicura di batteria al litio sul mercato.

Infine, le batterie LiFePO4 non solo hanno una durata di 3,000–5,000 cicli o più... Possono scaricarsi al 100 percento della loro profondità massima (DOD). Perché è rilevante? Per questo motivo, le batterie LiFePO4 (a differenza di altre batterie) eliminano il rischio di sovraccarico.

Di conseguenza, puoi usarlo per una durata maggiore. Una batteria LiFePO4 decente può davvero essere utilizzata per molti più anni rispetto ad altri tipi di batterie. Ha una durata stimata di 5,000 cicli.

Sono circa 10 anni, quindi. Il costo medio nel tempo è quindi molto migliore. Ecco come le batterie LiFePO4 si confrontano con le batterie agli ioni di litio.

Ecco alcuni motivi per cui le batterie LiFePO4 sono superiori ad altri tipi di batterie in generale e agli ioni di litio in particolare:

Chimica stabile e sicura
La sicurezza per le batterie al litio è fondamentale. Ciò è stato reso abbondantemente evidente dalla recente "esplosione" delle batterie per laptop agli ioni di litio. La sicurezza è uno dei vantaggi più significativi di LiFePO4 rispetto ad altri tipi di batterie. Il tipo più sicuro di batteria al litio è LiFePO4. In realtà, è la varietà più sicura di tutte.

Nel complesso, la chimica del litio più sicura si trova nelle batterie LifePO4. Perché? grazie alla maggiore stabilità termica e strutturale del litio ferro fosfato. L'acido al piombo e la maggior parte degli altri tipi di batterie non hanno questo nella stessa misura di LiFePO4. LiFePO4 non è infiammabile. Resiste alla decomposizione ad alte temperature. Manterrà una temperatura fresca a temperatura ambiente e non è soggetto a fuga termica.

Una batteria LiFePO4 non prende fuoco né esplode se esposta a temperature estreme o situazioni rischiose (come un cortocircuito o una collisione). Questa informazione è rassicurante per coloro che utilizzano spesso batterie LiFePO4 a ciclo profondo in camper, bass boat, scooter o portellone.

Sicurezza ecologica

Poiché le batterie LiFePO4 possono essere ricaricate, apportano già benefici all'ambiente. Tuttavia, la loro compatibilità ambientale va oltre. Sono atossiche e non colano, a differenza delle batterie al litio al piombo e all'ossido di nichel.

Possono anche essere riciclati. Tuttavia, poiché durano per 5000 cicli, non dovrai farlo spesso. In altre parole, puoi ricaricarli almeno 5.000 volte. Le batterie al piombo, al contrario, sopravvivono solo a 300-400 cicli.

Efficacia e prestazioni eccezionali
Vuoi una batteria sicura e priva di sostanze tossiche. Tuttavia, vuoi anche una batteria che funzioni correttamente.

Queste cifre dimostrano come LiFePO4 fornisca tutto questo e molto altro:

Le batterie LiFePO4 hanno un'elevata efficienza di carica e possono essere ricaricate completamente in meno di due ore.
Quando non in uso, il tasso di autoscarica è inferiore al 2% mensile. (In contrasto con l'uso della batteria al piombo del 30 percento).
Rispetto alle batterie al piombo e ad altre batterie al litio, l'autonomia è più lunga.
Potenza costante: stesso numero di ampere anche quando la durata della batteria è inferiore al 50%.
Non è necessaria alcuna manutenzione.

Leggero e compatto
Il miglioramento delle batterie LiFePO4 dipende da una serie di parametri. Sono pesi leggeri completi, parlando di peso. Pesano davvero meno delle batterie al litio e ossido di manganese di circa il 50%. Rispetto alle batterie al piombo, possono pesare fino al 70% in meno.

Viene utilizzata meno benzina e una migliore manovrabilità sono i risultati dell'utilizzo di una batteria LiFePO4 in un'auto. Inoltre, sono piccoli, il che libera spazio sul tuo scooter, barca, camper o altro uso industriale.