Qu'est-ce que la batterie LiFePO4 ?

La batterie lithium fer phosphate (LiFePO4), également appelée batterie LFP (avec « LFP » signifiant « ferrophosphate de lithium »), est un type de batterie rechargeable, en particulier une batterie lithium-ion, qui utilise LiFePO4 comme matériau de cathode. Les batteries LiFePO4 ont une densité d'énergie légèrement inférieure à la conception LiCoO2 plus courante trouvée dans l'électronique grand public, mais offrent des durées de vie plus longues, une meilleure densité de puissance (la vitesse à laquelle l'énergie peut en être extraite) et sont intrinsèquement plus sûres. LiFePO4 trouve un certain nombre de rôles dans l'utilisation dans le véhicule et l'alimentation de secours.

Un avantage important par rapport aux autres chimies lithium-ion est la stabilité thermique et chimique, qui améliore la sécurité de la batterie. Le LiFePO4 est un matériau de cathode intrinsèquement plus sûr que le LiCoO2 et le spinelle de manganèse. La liaison Fe-PO est plus forte que la liaison Co-O, de sorte qu'en cas d'abus (court-circuit, surchauffe, etc.), les atomes d'oxygène sont beaucoup plus difficiles à éliminer. Cette stabilisation des énergies redox permet également une migration rapide des ions.

Lorsque le lithium migre hors de la cathode dans une cellule LiCoO2, le CoO2 subit une expansion non linéaire qui affecte l'intégrité structurelle de la cellule. Les états entièrement lithiés et non lithiés de LiFePO4 sont structurellement similaires, ce qui signifie que les cellules LiFePO4 sont structurellement plus stables que les cellules LiCoO2.

Il ne reste pas de lithium dans la cathode d'une cellule LiFePO4 complètement chargée - dans une cellule LiCoO2, il reste environ 50% dans la cathode. LiFePO4 est très résistant lors de la perte d'oxygène, ce qui entraîne généralement une réaction exothermique dans d'autres cellules au lithium.

Par conséquent, les cellules au lithium fer phosphate sont beaucoup plus difficiles à allumer en cas de mauvaise manipulation, en particulier pendant la charge, bien que toute batterie, une fois complètement chargée, ne puisse dissiper l'énergie de surcharge que sous forme de chaleur. Par conséquent, une défaillance de la batterie due à une mauvaise utilisation est toujours possible. Il est communément admis que la batterie LiFePO4 ne se décompose pas à des températures élevées. La différence entre le LFP et les cellules de batterie LiPo couramment utilisées dans le domaine de l'aéromodélisme est particulièrement notable.