O que é a bateria LiFePO4 (e LiFePO4 é a bateria ideal)?

Fosfato de lítio e ferro (ou LiFePO4) se tornaram cada vez mais populares desde o anúncio da tecnologia de bateria BYD Blade, que vem com uma química de fosfato de íons de lítio (LFP) em vez da mistura de níquel manganês cobalto (NMC). De acordo com relatórios recentes de 2022, a bateria LiFePO4 é agora a química de bateria dominante para os fabricantes chineses de EV. E quase metade de todos os veículos produzidos pela Tesla são equipados com baterias LiFePO4 (LFP) em vez de baterias NMC devido ao menor custo do LFP. Não há dúvida de que a bateria LiFePO4 já se tornou a estrela do mercado de baterias de energia na China e no exterior.

No post anterior, falamos sobre 6 tipos de baterias de íon de lítio no mercado, e a bateria LiFePO4 é uma delas. Se você já leu o artigo antes, já deve conhecer o conhecimento básico da bateria LiFePO4, que é considerada a bateria de íons de lítio mais segura, estável e confiável.

Mas se você é novo no setor de baterias de lítio e não tem ideia do que é uma bateria LFP, aqui está um resumo rápido de quase tudo que você precisa saber sobre baterias LiFePO4, incluindo definição, benefícios, aplicações, vida útil, preço, carregamento e mais.

Continue lendo para mais detalhes.

Você pode gostar: Como escolher as melhores baterias de lítio para carrinho de golfe?

O que é a bateria LiFePO4?

Bateria de fosfato de ferro de lítio (LiFePO4) é um tipo de bateria recarregável de íon de lítio para aplicações de alta potência, incluindo EVs, ferramentas elétricas, ferramentas elétricas portáteis, armazenamento de energia, iate, etc. Bateria de fosfato de ferro de lítio, fosfato de ferro (ferro) de lítio bateria, bateria LiFePO4 ou simplesmente bateria LFP estão se referindo à mesma coisa, mas com nomes diferentes.

Bateria de fosfato de ferro e lítio

Características básicas da bateria LiFePO4:
● Tensão de trabalho: 2.8V ~ 3.6V
● Tensão nominal: 3.2V
● Faixa de temperatura de operação: -20℃~ +60℃

A diferença entre as baterias de fosfato de ferro e lítio e outras baterias de íons de lítio, como óxido de cobalto de lítio ou óxido de cobalto de manganês e níquel de lítio, é que a bateria LFP usa fosfato de lítio e ferro como o material catódico para armazenar íons de lítio e grafite como o material de anodo.

Então, o que é fosfato de ferro de lítio?

O fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) é um material catódico amplamente utilizado e econômico para células de íons de lítio. Ao contrário de outras químicas de lítio, o fosfato de ferro-lítio é uma química inerentemente segura devido à sua estabilidade térmica e estrutural.

Aqui está uma tabela mostrando a comparação entre LFP e outras baterias recarregáveis.

Química

Voltagem  Densidade Energética  Temp de trabalho.  Ciclo de Vida  Segurança Ambiental  Custo baseado na vida útil x wh de SLA
LiFePO4 3.2V >120 wh/kg  -20-60 ° C  >2000(0.2C
taxa, padrão IEC)
Seguro Bom 0.15-0.25
inferior ao SLA
Chumbo ácido 2.0V > 35wh/kg  -20 - 40 ° C > 200 Seguro Não é bom 1
Ni/CD 1.2V > 40wh/kg  -20 - 50 ° C > 1000 Seguro Mau 0.7
Ni/MH 1.2V  >80 wh/kg  -20 - 50 ° C  > 500 Seguro Bom 1.2-1.4
LiMnxNiyCozO2 3.7V >160 wh/kg  -20 - 40 ° C  > 500 melhor que LiCo OK 1.5-2.0
LiCoO2 3.7V >200 wh/kg  -20 - 60 ° C  > 500 Inseguro sem PCM OK

1.5-2.0

Observações:
● As células LiFePO4 apresentam uma taxa de perda de capacidade mais lenta do que outras químicas de bateria de íon-lítio.
● As células da bateria de fosfato de ferro e lítio também apresentam uma densidade de células maior do que a bateria de chumbo-ácido.

Leia mais: LiFePO4 vs. Lithium-ion: Como eles se comparam?

LiFePO4 é a bateria ideal?

Como você pode ver, há muitos benefícios oferecidos pelas baterias de fosfato de ferro e lítio, mas é a solução de bateria ideal para você? E o que exatamente torna a bateria LiFePO4 a melhor escolha para sistemas solares RV, centrais elétricas portáteis, aplicações solares, armazenamento de energia renovável, energia de reserva, veículos elétricos e aparelhos elétricos? Vamos analisar as vantagens e desvantagens das baterias LFP e descobrir as respostas.

Reciclagem de bateria de íon de lítio

Vantagens da bateria de fosfato de ferro de lítio

Estabilidade e segurança
A bateria LiFePO4 é conhecida por sua excelente estabilidade térmica e química, tornando-a mais confiável e segura do que outras baterias de lítio. É menos propenso a fugas térmicas ou explosões, mesmo em altas temperaturas, o que significa que você não precisa se preocupar com a possibilidade de explodir ou pegar fogo por uso indevido ou danos estruturais.

Ciclo de vida longo
A bateria LiFePO4 oferece um ciclo de vida mais longo, que geralmente fica entre 2,000 e 6,000, dependendo das diferentes marcas. E as células LiFePO4 qualificadas podem permanecer 80% DoD após 2000 ciclos de carga e descarga. Além disso, as baterias LFP têm uma baixa taxa de autodescarga de 3-5% ao mês, para que possam ser deixadas descarregadas por meses ou mais de um ano sem ficar sem carga ou danificar a bateria.

Alta eficiência
Uma maior eficiência energética pode ser de vital importância em dispositivos de armazenamento de energia fora da rede, como solar e eólico. As baterias LFP têm excelente eficiência de operação devido à sua capacidade de taxa de carga e descarga rápida. De acordo com os relatórios, a eficiência energética de ida e volta da bateria LiFePO4 (descarga de 100% a 0% e volta a 100% carregada) é superior a 90%, enquanto a bateria de chumbo-ácido é de 80%.

Além disso, as baterias LFP mantêm uma tensão de 13 a 13.4 volts ao descarregar até 95+%, enquanto uma bateria de chumbo-ácido diminui a tensão de 13 a 12 volts ou menos. Este exemplo mostra que os aparelhos equipados com baterias LiFePO4 funcionarão com mais eficiência durante o ciclo de descarga do que aqueles que usam baterias de chumbo-ácido.
Estado de Carga LiFePO4

Ecológico e Sustentável
A bateria de fosfato de ferro-lítio é considerada uma escolha ecologicamente correta em baterias de energia porque não contém metais pesados ​​ou metais raros. Assim, quando as baterias LFP são descartadas de forma inadequada, não haveria impactos negativos no meio ambiente ecológico. Além disso, com eletrodos feitos de materiais não tóxicos, as baterias LFP podem ser recicladas para recuperar os materiais usados ​​em seus eletrodos, tornando-os mais econômicos e sustentáveis.

E mais benefícios das baterias LFP são os seguintes:
● Econômico
● Peso leve
● Livre de manutenção
● Maior taxa de carga e descarga
● Faixa de temperatura mais ampla
● Mais…

Desvantagens da bateria de fosfato de ferro de lítio

As principais desvantagens das baterias LFP são as seguintes:

Baixa densidade de energia
A densidade de energia das baterias LiFePO4 está entre 15 a 25%, o que é consideravelmente menor do que outras baterias de lítio. Devido à menor densidade de energia, a bateria LFP não é uma boa opção para dispositivos portáteis como relógios.

Baixo desempenho em baixas temperaturas
As baterias de fosfato de ferro-lítio não podem ser carregadas em condições abaixo de zero. Carregar uma bateria LiFePO4 abaixo de 32°F causaria revestimento de lítio, o que diminuirá a capacidade da bateria e pode causar curtos-circuitos e danos.

Baixa densidade de derivação
A baixa densidade aproveitada pode diminuir significativamente a densidade de energia das baterias de fosfato de ferro e lítio. Atualmente, a densidade de energia de um LFP produzido comercialmente é geralmente cerca de 1.0 g/cm3, que está muito abaixo da densidade de óxidos de cobalto de lítio que é de cerca de 2.2 g/cm3. Nesse caso, as baterias à base de LiFePO4 seriam muito maiores do que as baterias à base de lítio-cobalto se estivéssemos tentando obter a mesma capacidade de descarga.

Você pode gostar: Causas de Análise de Falhas de Baterias de Lítio Fosfato de Ferro

Principais aplicações das baterias LiFePO4

A tecnologia de bateria LiFePO4 é aplicada a uma ampla variedade de aplicações. Aqui está uma lista dos aplicativos:
● Indústria Solar e Renovável
Estação de energia portátil
● Estação base de telecomunicações
● UPS e energia de backup
● Veículos de baixa velocidade: Carros de golfe, Carrinhos de patrulha, Carrinhos de turismo
● Veículos Elétricos/E-Bikes/E-Scooters
● Sistema de CFTV e Segurança
RV/Autocaravana/Caravana/Marine/Barcos
● Muito mais: máquinas de piso, elevadores, lanternas, cigarros eletrônicos, equipamentos de rádio, iluminação de emergência, etc.
Aplicações da bateria LiFePO4

Quais baterias LiFePO4 a Etekware oferece?

Como um dos principais fabricantes de baterias de íon de lítio na China, a Etekware oferece uma linha completa de baterias LiFePO4 para diversas aplicações. Você pode entrar em contato conosco se tiver alguma dúvida.
Bateria de parede doméstica
Estação de energia portátil ao ar livre
Bateria de lítio de backup UPS
Célula de bateria LiFePO4

Perguntas frequentes sobre baterias LiFePO4

Como as baterias LiFePO4 devem ser armazenadas?

Aqui estão algumas dicas para armazenar baterias LiFePO4 dependendo de diferentes situações.
● Por um curto período de tempo, certifique-se de que a bateria tenha um estado de carga de 50% ou superior.
● Por um longo período de tempo, certifique-se de carregar a bateria de lítio até 100% antes de armazená-la.
● Mais importante ainda, é altamente recomendável que você armazene uma bateria LiFePO4 dentro de casa à temperatura ambiente.

Como posso fazer minha bateria LiFePO4 durar mais?

Se você deseja prolongar a vida útil da sua bateria LiFePO4, você deve estar ciente do seguinte:
● Mantenha a temperatura da bateria abaixo de 45 °C.
● Mantenha a corrente de carga e descarga da bateria abaixo de 0.5C.
● Certifique-se de que a temperatura da bateria esteja acima de 0 °C ao descarregar.
● Não faça ciclos abaixo de 10% – 15% SOC.
● Não carregue até 100% SOC se não precisar.

Posso carregar uma bateria lifepo4 com um carregador normal?

A resposta é não. É altamente recomendável que você carregue sua bateria LiFePO4 com um carregador de bateria de fosfato de ferro e lítio, pois ela será programada com os limites de voltagem apropriados. Para carregar totalmente uma bateria LFP de 12V, você precisará de um carregador com tensão de 14V a 14.6V.

Conclusão

Em conclusão, as baterias LiFePO4 oferecem muitos benefícios em comparação com as tradicionais baterias de chumbo-ácido e outras baterias de lítio. É sem dúvida uma boa opção para fornecer energia para seus RVs, EVs, barcos, sistemas solares e muito mais. Se você estiver pensando em comprar uma bateria LFP ou substituir a bateria de chumbo-ácido por uma bateria LFP, certifique-se de entender os prós e contras das baterias LFP antes de fazer uma compra. Se você ainda tiver alguma dúvida sobre as baterias LFP, informe-nos nos comentários abaixo!

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Os campos obrigatórios são marcados com *

Pedido de Cotação