الکترود مثبت ازباتری‌های لیتیوم-یوناین ماده از جنس فسفات آهن لیتیوم است که مزایای زیادی در عملکرد ایمنی و طول عمر چرخه‌ای دارد. این موارد یکی از مهمترین شاخص‌های فنی باتری‌های قدرتمند هستند. باتری Lifepo4 با چرخه شارژ و دشارژ 1C می‌تواند 2000 بار شارژ شود، سوراخ نمی‌شود و منفجر نمی‌شود، در صورت شارژ بیش از حد به راحتی نمی‌سوزد و منفجر نمی‌شود. مواد کاتدی فسفات آهن لیتیوم، استفاده از باتری‌های لیتیوم-یون با ظرفیت بالا را به صورت سری آسان‌تر می‌کند.
فسفات آهن لیتیم به عنوان ماده کاتدی
باتری Lifepo4 به باتری لیتیوم-یونی اشاره دارد که از فسفات آهن لیتیوم به عنوان ماده الکترود مثبت استفاده می‌کند. مواد الکترود مثبت باتری‌های لیتیوم-یونی عمدتاً شامل کبالت لیتیوم، منگنات لیتیوم، نیکلات لیتیوم، مواد سه‌تایی، فسفات آهن لیتیوم و موارد مشابه است. در میان آنها، کبالت لیتیوم ماده الکترود مثبت مورد استفاده در اکثر باتری‌های لیتیوم-یونی است. در اصل، فسفات آهن لیتیوم نیز یک فرآیند جاسازی و جداسازی است. این اصل با کبالتات لیتیوم و منگنات لیتیوم یکسان است.
مزایای باتری lifepo4
۱. راندمان بالای شارژ و دشارژ
باتری Lifepo4 یک باتری ثانویه لیتیوم-یونی است. یکی از کاربردهای اصلی آن برای باتری‌های قدرت است. این باتری نسبت به باتری‌های NI-MH و Ni-Cd مزایای زیادی دارد. باتری Lifepo4 راندمان شارژ و دشارژ بالایی دارد و راندمان شارژ و دشارژ آن در شرایط دشارژ می‌تواند به بیش از ۹۰٪ برسد، در حالی که این مقدار برای باتری‌های سرب-اسیدی حدود ۸۰٪ است.
2. باتری lifepo4 با عملکرد ایمنی بالا
پیوند PO در کریستال فسفات آهن لیتیوم پایدار و به سختی تجزیه می‌شود و مانند کبالت لیتیوم فرو نمی‌ریزد یا گرم نمی‌شود و حتی در دمای بالا یا شارژ بیش از حد، ماده اکسید کننده قوی تشکیل نمی‌دهد و بنابراین ایمنی خوبی دارد. در عمل، در آزمایش طب سوزنی یا اتصال کوتاه، بخش کوچکی از نمونه دچار پدیده سوختگی شد، اما هیچ انفجاری رخ نداد. در آزمایش شارژ بیش از حد، از شارژ ولتاژ بالایی که چندین برابر بیشتر از ولتاژ خود تخلیه بود استفاده شد و مشخص شد که هنوز پدیده انفجار وجود دارد. با این وجود، ایمنی شارژ بیش از حد آن در مقایسه با باتری اکسید کبالت لیتیوم الکترولیت مایع معمولی بسیار بهبود یافته است.
3. عمر طولانی باتری Lifepo4
باتری Lifepo4 به باتری لیتیوم-یونی اطلاق می‌شود که از فسفات آهن لیتیوم به عنوان ماده الکترود مثبت استفاده می‌کند. باتری سرب-اسید با عمر طولانی حدود 300 بار چرخه عمر دارد و بالاترین آن 500 بار است. باتری لیتیوم-آهن-فسفات پاور بیش از 2000 بار چرخه عمر دارد و شارژ استاندارد (نرخ 5 ساعته) تا 2000 بار قابل استفاده است. باتری سرب-اسید با کیفیت مشابه "نیم سال نو، نیم سال کهنه، نگهداری و تعمیر به مدت نیم سال" است، تا 1 تا 1.5 سال، و باتری lifepo4 تحت شرایط مشابه استفاده شود، عمر تئوری به 7 تا 8 سال می‌رسد. با در نظر گرفتن جامع، نسبت قیمت عملکرد از نظر تئوری بیش از چهار برابر باتری‌های سرب-اسید است. تخلیه جریان بالا را می‌توان به سرعت با جریان بالای 2C شارژ و تخلیه کرد. با شارژر مخصوص، باتری می‌تواند در عرض ۱.۵ دقیقه با شارژ ۱.۵C به طور کامل شارژ شود و جریان شروع به کار می‌تواند به ۲C برسد، اما باتری سرب-اسیدی چنین عملکردی ندارد.
4. عملکرد خوب دما
دمای اوج فسفات آهن لیتیوم می‌تواند به ۳۵۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد برسد، در حالی که منگنات لیتیوم و کبالت لیتیوم تنها حدود ۲۰۰ درجه سانتیگراد هستند. محدوده دمای عملیاتی وسیع (-۲۰ درجه سانتیگراد تا +۷۵ درجه سانتیگراد)، با مقاومت در برابر دمای بالا، اوج گرمایش الکتریکی فسفات آهن لیتیوم می‌تواند به ۳۵۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد برسد، در حالی که منگنات لیتیوم و اکسید کبالت لیتیوم فقط در ۲۰۰ درجه سانتیگراد.
5. باتری Lifepo4 با ظرفیت بالا
ظرفیت بیشتری نسبت به باتری‌های معمولی (سرب-اسید و غیره) دارد. ظرفیت مونومر آن 5AH-1000AH است.
6. بدون اثر حافظه
باتری‌های قابل شارژ در شرایطی کار می‌کنند که اغلب به طور کامل تخلیه نمی‌شوند و ظرفیت آنها به سرعت به کمتر از ظرفیت نامی کاهش می‌یابد. این پدیده اثر حافظه نامیده می‌شود. حافظه مانند باتری‌های نیکل-متال هیدرید و نیکل-کادمیوم است، اما باتری lifepo4 این پدیده را ندارد، مهم نیست باتری در چه وضعیتی باشد، می‌توان از آن با شارژ استفاده کرد، نیازی به تخلیه و شارژ مجدد نیست. 7. سبک بودن باتری lifepo4
باتری lifepo4 با ظرفیت مشابه، دو سوم حجم باتری سرب-اسید و وزن آن یک سوم باتری سرب-اسید است.
8. باتری‌های Lifepo4سازگار با محیط زیست هستند
این باتری عموماً عاری از هرگونه فلزات سنگین و فلزات نادر (باتری‌های Ni-MH به فلزات نادر نیاز دارند)، غیرسمی (دارای گواهینامه SGS)، غیرآلاینده، مطابق با مقررات RoHS اروپا، یک گواهی باتری کاملاً سبز در نظر گرفته می‌شود. بنابراین، دلیل اینکه باتری‌های لیتیومی مورد توجه صنعت قرار می‌گیرند، عمدتاً ملاحظات زیست‌محیطی است. بنابراین، این باتری در دوره "دهمین برنامه پنج ساله" در طرح توسعه ملی فناوری پیشرفته "863" گنجانده شده و به پروژه توسعه حمایتی و تشویقی کلیدی ملی تبدیل شده است. با پیوستن چین به سازمان تجارت جهانی، حجم صادرات دوچرخه‌های برقی در چین به سرعت افزایش خواهد یافت و دوچرخه‌های برقی که وارد اروپا و ایالات متحده می‌شوند، ملزم به مجهز شدن به باتری‌های غیرآلاینده شده‌اند. عملکرد باتری لیتیوم-یون عمدتاً به مواد مثبت و منفی بستگی دارد. فسفات آهن لیتیوم یک ماده باتری لیتیومی است که فقط در سال‌های اخیر ظاهر شده است. عملکرد ایمنی و عمر چرخه آن با سایر مواد قابل مقایسه نیست. مهمترین شاخص‌های فنی باتری. باتری Lifepo4 دارای مزایای غیرسمی، غیرآلاینده، عملکرد ایمنی خوب، طیف گسترده‌ای از مواد اولیه، قیمت پایین و عمر طولانی است. این یک ماده کاتدی ایده‌آل برای نسل جدیدی ازباتری‌های لیتیوم-یونی.