Elektroda positif daribaterai lithium-ionMaterial litium besi fosfat memiliki keunggulan besar dalam kinerja keselamatan dan masa pakai siklus. Ini adalah salah satu indikator teknis terpenting dari baterai daya. Baterai LiFePO4 dengan masa pakai siklus pengisian dan pengosongan 1C dapat mencapai 2000 kali, tidak mudah meledak jika tertusuk, dan tidak mudah terbakar atau meledak saat kelebihan pengisian. Material katoda litium besi fosfat membuat baterai ion litium berkapasitas besar lebih mudah digunakan secara seri.
Litium besi fosfat sebagai bahan katoda
Baterai Lifepo4 merujuk pada baterai ion litium yang menggunakan litium besi fosfat sebagai material elektroda positif. Material elektroda positif baterai ion litium terutama meliputi litium kobaltat, litium manganat, litium nikelat, material terner, litium besi fosfat, dan sejenisnya. Di antara material tersebut, litium kobaltat adalah material elektroda positif yang digunakan di sebagian besar baterai ion litium. Pada prinsipnya, litium besi fosfat juga merupakan proses penyisipan dan deinterkalasi. Prinsip ini identik dengan litium kobaltat dan litium manganat.
Keunggulan baterai LiFePO4
1. Efisiensi pengisian dan pengosongan yang tinggi
Baterai Lifepo4 adalah baterai sekunder lithium-ion. Salah satu tujuan utamanya adalah sebagai baterai daya. Baterai ini memiliki keunggulan besar dibandingkan baterai Ni-MH dan Ni-Cd. Baterai Lifepo4 memiliki efisiensi pengisian dan pengosongan yang tinggi, dan efisiensi pengisian dan pengosongan dapat mencapai lebih dari 90% dalam kondisi pengosongan, sedangkan baterai timbal-asam hanya sekitar 80%.
2. Baterai LiFePO4 dengan kinerja keamanan tinggi
Ikatan PO dalam kristal litium besi fosfat stabil dan sulit terurai, serta tidak runtuh atau memanas seperti litium kobaltat atau membentuk zat pengoksidasi kuat bahkan pada suhu tinggi atau pengisian berlebih, sehingga memiliki keamanan yang baik. Dalam pengoperasian sebenarnya, sebagian kecil sampel ditemukan mengalami fenomena terbakar dalam uji akupunktur atau korsleting, tetapi tidak terjadi ledakan. Dalam percobaan pengisian berlebih, digunakan pengisian tegangan tinggi yang beberapa kali lebih tinggi dari tegangan pelepasan sendiri, dan ditemukan bahwa masih terjadi fenomena ledakan. Meskipun demikian, keamanan pengisian berlebihnya telah sangat ditingkatkan dibandingkan dengan baterai litium kobalt oksida elektrolit cair biasa.
3. Baterai LiFePO4 dengan masa pakai siklus yang panjang.
Baterai LiFePO4 mengacu pada baterai ion litium yang menggunakan litium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif. Baterai timbal-asam yang tahan lama memiliki masa pakai siklus sekitar 300 kali, dan tertinggi mencapai 500 kali. Baterai daya litium besi fosfat memiliki masa pakai siklus lebih dari 2000 kali, dan pengisian daya standar (laju 5 jam) dapat digunakan hingga 2000 kali. Baterai timbal-asam dengan kualitas yang sama memiliki masa pakai "baru setengah tahun, lama setengah tahun, perawatan dan pemeliharaan selama setengah tahun", hingga 1~1,5 tahun, sedangkan baterai LiFePO4 yang digunakan dalam kondisi yang sama, masa pakai teoritisnya akan mencapai 7~8 tahun. Secara komprehensif, rasio harga kinerja secara teoritis lebih dari empat kali lipat baterai timbal-asam. Pengisian dan pengosongan arus tinggi dapat dilakukan dengan cepat dengan arus tinggi 2C. Dengan pengisi daya khusus, baterai dapat terisi penuh dalam waktu 1,5 menit dengan pengisian daya 1,5C, dan arus start dapat mencapai 2C, tetapi baterai timbal-asam tidak memiliki kinerja seperti itu.
4. Performa suhu yang baik
Suhu puncak litium besi fosfat dapat mencapai 350 °C - 500 °C, sedangkan litium manganat dan litium kobaltat hanya sekitar 200 °C. Rentang suhu operasi yang luas (-20 °C – +75 °C), dengan ketahanan suhu tinggi, puncak pemanasan listrik litium besi fosfat dapat mencapai 350 °C - 500 °C, sedangkan litium manganat dan litium kobalt oksida hanya pada 200 °C.
5. Baterai Lifepo4 Kapasitas Tinggi
Baterai ini memiliki kapasitas yang lebih besar daripada baterai biasa (timbal-asam, dll.). Kapasitas monomernya adalah 5AH-1000AH.
6. Tidak ada efek memori
Baterai isi ulang bekerja dalam kondisi yang seringkali tidak sepenuhnya habis dayanya, dan kapasitasnya akan cepat turun di bawah kapasitas nominal. Fenomena ini disebut efek memori. Baterai seperti nikel-metal hidrida dan nikel-kadmium memiliki efek memori, tetapi baterai LiFePO4 tidak memiliki fenomena ini, tidak peduli dalam kondisi apa pun baterai tersebut, dapat digunakan dengan pengisian daya, tidak perlu dikosongkan dan diisi ulang. 7. Ringannya baterai LiFePO4
Baterai LiFePO4 dengan spesifikasi kapasitas yang sama memiliki volume 2/3 dari baterai timbal-asam, dan beratnya 1/3 dari baterai timbal-asam.
8. Baterai Lifepo4ramah lingkungan
Baterai ini umumnya dianggap bebas dari logam berat dan logam langka (baterai Ni-MH membutuhkan logam langka), tidak beracun (bersertifikat SGS), tidak mencemari lingkungan, sesuai dengan peraturan RoHS Eropa, dan merupakan sertifikat baterai hijau absolut. Oleh karena itu, alasan mengapa baterai lithium disukai oleh industri terutama karena pertimbangan lingkungan. Karena itu, baterai telah dimasukkan dalam rencana pengembangan teknologi tinggi nasional “863” selama periode “Rencana Lima Tahun Kesepuluh” dan telah menjadi proyek pengembangan dukungan dan dorongan utama nasional. Dengan masuknya China ke WTO, volume ekspor sepeda listrik di China akan meningkat pesat, dan sepeda listrik yang memasuki Eropa dan Amerika Serikat diharuskan untuk dilengkapi dengan baterai yang tidak mencemari lingkungan. Kinerja baterai lithium-ion terutama bergantung pada material positif dan negatif. Lithium besi fosfat adalah material baterai lithium yang baru muncul beberapa tahun terakhir. Kinerja keselamatan dan masa pakainya tidak tertandingi oleh material lain. Indikator teknis terpenting dari baterai. Baterai Lifepo4 memiliki keunggulan tidak beracun, tidak mencemari lingkungan, kinerja keamanan yang baik, ketersediaan bahan baku yang luas, harga rendah, dan umur pakai yang panjang. Ini merupakan bahan katoda yang ideal untuk generasi baru baterai.baterai lithium-ion.