Cos’è una batteria LFP? | RPM, Batteria di Ferro Fosfato di litio – Powertech Systems
Batterie LFP
Contents
- 1 Batterie LFP
- 1.1 Cos’è una batteria LFP?
- 1.2 Cos’è una batteria LFP?
- 1.3 Quali auto elettriche sono dotate di una batteria LFP?
- 1.4 Come funziona la batteria LFP rispetto alla batteria agli ioni di litio?
- 1.5 Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della batteria LFP?
- 1.6 La batteria LFP offre più autonomia della batteria agli ioni di litio?
- 1.7 Batterie LFP
L’abbreviazione di LFP significa Litio-fer-fosfato (In inglese, fosfato di ferro al litio, noto anche sotto il termine chimico Lifepo4). Queste parole descrivono la composizione chimica della batteria che è diversa da quella di una normale batteria agli ioni di litio.
Cos’è una batteria LFP?
Oltre alle batterie agli ioni di litio, un nuovo tipo di batterie viene installato in silenzio nel mercato dei veicoli elettrici, l’LFP; Ma cos’è una batteria LFP?
Sebbene i veicoli elettrici abbiano dimostrato la loro fattibilità nel caso, i produttori sono comunque cercando di migliorare le batterie in modo che siano entrambi più efficienti, più duraturi, meno costosi da produrre e, soprattutto, meno inquinanti al momento della loro costruzione promettente maggiore autonomia per i consumatori.
Uno dei progressi più notevoli nell’evoluzione delle batterie è stato lo sviluppo e la commercializzazione Batterie LFP Per sostituire le batterie agli ioni di litio, quelle che attualmente forniscono la stragrande maggioranza dei veicoli elettrici sulle nostre strade.
Cos’è una batteria LFP?
L’abbreviazione di LFP significa Litio-fer-fosfato (In inglese, fosfato di ferro al litio, noto anche sotto il termine chimico Lifepo4). Queste parole descrivono la composizione chimica della batteria che è diversa da quella di una normale batteria agli ioni di litio.
I primi tentativi di usare le particelle LifePo4 Nella composizione di una batteria risale al 1996. Era l’ingegnere di Chemistry Padhi e Al presso la Electrochemical Society (EMS), nel New Jersey, che aveva fatto questa prima scoperta.
Tuttavia, aveva scoperto che le particelle LifePo4 avevano una conduttività elettrica molto scarsa e quindi rallentava la commercializzazione della batteria LFP. Il consenso all’epoca era stato quindi che questo tipo di batteria non poteva competere con la densità di energia della batteria agli ioni di litio.
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È tuttavia Michel Armand, scienziato e professore francese, ex dipendente di Hydro-Québec, che, usando i suoi colleghi, si rese conto che se avesse aggiunto nanotubi di carbonio alle particelle di vita e ridotto le particelle di dimensioni, potremmo quindi compensare i problemi della conducibilità.
Altri ricercatori hanno anche lavorato per sviluppare batterie LFP, come ancora Ming Chiang, un ingegnere di chimica di origine taiwanese. Ha avanzato l’idea di utilizzare l’azione di doping per i semiconduttori, il che ha contribuito ad aumentare la conducibilità di una batteria LFP.
Quali auto elettriche sono dotate di una batteria LFP?
Oggi, a causa dell’interesse dei grandi produttori nella produzione di batterie per i loro veicoli elettrici a basso costo, la batteria LFP è in fase di popolarità. Tesla è stato il primo produttore a prepararlo nel suo modello 3 nel 2021, mentre altri produttori, come Mercedes-Benz e Ford, hanno in programma di passare a questo tipo di batterie. È stato l’interesse dei grandi produttori che ha stimolato lo sviluppo di questo tipo di batterie.
Come funziona la batteria LFP rispetto alla batteria agli ioni di litio?
La principale distinzione tra una batteria LFP e una normale batteria agli ioni di litio (NCM/Nickel-Cobalt manganese o NCA/Nickel-Cobalt Aluminium) è basata principalmente nella composizione chimica del catodo. Invece di usare metalli come cobalto, nichel o manganese, preferiremo dare la priorità al ferro.
È quindi importante specificare che una batteria LFP contiene anche ioni di litio all’interno di un elettrolita. In effetti, oltre alla composizione chimica del catodo, la batteria LFP funziona esattamente allo stesso modo di una batteria agli ioni di litio. Fisicamente, è quasi identico.
Pertanto, in uso, viene ricaricato allo stesso modo e dà al suo proprietario lo stesso tipo di esperienza, ad eccezione del fatto che questa batteria può essere costantemente ricaricata al 100 % senza che dimostrasse segni di degradazione prematura, ovvero Dire una perdita di autonomia o un rallentamento della velocità di ricarica.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della batteria LFP?
La ricarica al 100 % è uno dei principali vantaggi della batteria LFP, poiché questa pratica non causa il degrado prematuro come nel caso della batteria agli ioni di litio. C’è anche il fatto che una batteria LFP è più duratura con diversi cicli di ricarica. Ad esempio, se le batterie agli ioni di litio più durature offrono fino a 1.500 cicli di ricarica, la batteria LFP può raggiungere fino a 2.000 cicli.
Poi c’è la sua composizione chimica che consente di ridurne la dipendenza da materiali controversi come cobalto e nichel. Non solo il ferro è più facile da estrarre e, quindi, meno inquinamento quando è estratto, ma è anche più facile da riciclare, il che consente alle batterie di inserire facilmente i processi di riciclaggio esistenti. C’è quindi il costo di questo metallo che è chiaramente inferiore e consente ai produttori di ridurre i costi di produzione al momento della costruzione della batteria.
La batteria LFP offre più autonomia della batteria agli ioni di litio?
D’altra parte, la densità di energia di una batteria LFP, vale a dire la sua capacità di conservare l’energia più a seconda delle sue dimensioni (misurata in wattheures/chilo), è molto più bassa di quella delle batterie al litio ione di nichel di batterie. Come riferimento, le migliori batterie agli ioni di litio raggiungono una densità di energia di 325 wattheures/chilo. La batteria LFP, d’altra parte, attualmente si limita a circa 150 watthers/chilo.
Tuttavia, questa realtà costringe i produttori di automobili a creare una batteria la cui capacità è più alta per raggiungere la stessa autonomia. Il modello Tesla 3 è l’esempio perfetto. Il vecchio modello aveva una batteria agli ioni di litio con una capacità di 53 kilowatto. Infine, a causa della sua composizione a base di ferro, la batteria LFP è molto più pesante di una batteria agli ioni di litio di nichel, che contribuisce ad aumentare la massa netta del veicolo.
Tuttavia, i recenti progressi nell’aerodinamica dei veicoli elettrici e del software di gestione dell’energia, grazie all’aiuto dell’intelligenza artificiale, in particolare, consentono alle auto di superare questi problemi. Come prova, nonostante una batteria che è meno energicamente densa, Tesla è ancora riuscita a estrarre più autonomia dal Modello 3, che le ha permesso di passare da 400 a 438 chilometri.
Batterie LFP
È apparso nel 1996, la tecnologia del ferro fosfato di litio (anche denominata LFP o LifePO4) sta soppiantando altre tecnologie a batteria a causa delle sue attività tecniche e del suo alto livello di sicurezza.
Grazie alla sua alta densità di potenza, questa tecnologia viene utilizzata in applicazioni di trazione di media potenza (robotica, AGV, mobilità elettronica, consegna dell’ultimo chilometro, ecc.) o pesante trazione (trazione marina, veicoli industriali, ecc.)
La lunga durata della LFP e la possibilità di un ciclismo profondo consente di utilizzare LifePO4 in applicazioni di accumulo di energia (applicazioni autonome, sistemi fuori gruppo, autoconsimento con batteria) o stoccaggio stazionario in generale.
Le principali attività del ferro fosfato di litio:
- Tecnologia estremamente sicura (nessun fenomeno termico in fuga)
- Durata del calendario> 10 anni
- Numero di cicli: da 2000 a diverse migliaia (vedi abaque sotto)
- Tossicità molto bassa per l’ambiente (uso di ferro, grafite e fosfato)
- Resistenza alla temperatura molto buona (fino a 70 ° C)
- Resistenza interna molto bassa. Stabilità, persino diminuire durante i cicli.
- Potenza costante in tutta la gamma di scarico
- Facile riciclaggio
Numero di cicli stimati per la tecnologia del ferro fosfato di litio (LifePO4)
La tecnologia LFP è quella che consente il maggior numero di cicli di carico / scarico. Questo è il motivo per cui questa tecnologia viene adottata principalmente nei sistemi di accumulo di energia stazionaria (autoconsimento, off-grid, UPS, aiuto, ecc.) per applicazioni che richiedono una durata significativa.
Il numero di cicli reali che possono essere eseguiti dipende da diversi fattori:
- Qualità delle cellule di litio
- Potenza di scarica misurata in C-rate (Ex: potenza di 1/2 C in W = 1/2 volte la capacità della batteria in WH. Per una batteria da 1kWh dimessa a 2kW, si dice che la velocità di scarica sia 2c)
- Profondità di scarico (DOD)
- Ambiente: temperatura, umidità, ecc.
L’abaco seguente rappresenta il numero di cicli stimati per le nostre celle a batteria in ferro fosfato di litio (LFP, LifePO4) in funzione della potenza di scarico e del DOD. Le condizioni del test sono quelle di un laboratorio (temperatura costante di 25 ° C, potenza di carico e scarico costante).
In ambiente standard e per i cicli effettuati a 1c, l’abaco fornisce una stima del numero di cicli per l’LFP:
Alla fine del numero di ciclo effettuato, Le batterie hanno ancora una capacità nominale maggiore dell’80% della capacità originale.
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- Tecnologia del ferro fosfato di litio (LifePO4 o LFP)
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Ilyass Badry – 26 giugno 2023 
Condivido con te la mia brutta esperienza B la nuova Astra . Auto acquistata in mesi 10/22 Sono stato costretto a muovermi circa 9 volte il servizio dopo le scale per regolare i problemi della fotocamera 360 e aria condizionata e ora sono di fronte a un problema NV: cabina di pilotaggio e lo schermo che si spegne da solo . Hadchi Kamel e la Yalah Waslah W 5900 km sono davvero deluso . 
WAFA HH – 22 febbraio 2022 
Lei Ram – 23 febbraio 2022 
