Litiumionbatterier finnes i nesten alle dingser du eier. Fra smarttelefoner til elbiler har disse batteriene forandret verden. Likevel har litiumionbatterier en lang liste med ulemper som gjør litiumjernfosfat (LiFePO4) til et bedre valg.

Hvordan er LiFePO4-batterier forskjellige?

Strengt tatt er LiFePO4-batterier også litiumionbatterier. Det finnes flere forskjellige variasjoner i litiumbatteriers kjemiske sammensetning, og LiFePO4-batterier bruker litiumjernfosfat som katodemateriale (den negative siden) og en grafittkarbonelektrode som anode (den positive siden).

LiFePO4-batterier har den laveste energitettheten av nåværende litiumionbatterityper, så de er ikke ønskelige for plassbegrensede enheter som smarttelefoner. Denne energitetthetsavveiningen kommer imidlertid med noen fine fordeler.

Fordelene med LiFePO4-batterier

En av de største ulempene med vanlige litiumionbatterier er at de begynner å slites ut etter noen hundre ladesykluser. Det er derfor telefonen mister sin maksimale kapasitet etter to eller tre år.

LiFePO4-batterier tilbyr vanligvis minst 3000 fulle ladesykluser før de begynner å miste kapasitet. Batterier av bedre kvalitet som kjører under ideelle forhold kan overstige 10 000 sykluser. Disse batteriene er også billigere enn litiumionpolymerbatterier, som de som finnes i telefoner og bærbare datamaskiner.

Sammenlignet med en vanlig type litiumbatteri, nikkel-mangan-kobolt (NMC) litium, har LiFePO4-batterier en litt lavere kostnad. Kombinert med LiFePO4s økte levetid er de betydelig billigere enn alternativene.

I tillegg inneholder ikke LiFePO4-batterier nikkel eller kobolt. Begge disse materialene er sjeldne og dyre, og det er miljømessige og etiske problemer knyttet til utvinning av dem. Dette gjør LiFePO4-batterier til en grønnere batteritype med mindre konflikt knyttet til materialene.

Den siste store fordelen med disse batteriene er deres sikkerhet sammenlignet med andre litiumbatterityper. Du har utvilsomt lest om branner i litiumbatterier i enheter som smarttelefoner og balansebrett.

LiFePO4-batterier er iboende mer stabile enn andre litiumbatterityper. De er vanskeligere å antenne, tåler høyere temperaturer bedre og brytes ikke ned slik andre litiumkjemikalier pleier å gjøre.

Hvorfor ser vi disse batteriene nå?

Ideen bak LiFePO4-batterier ble først publisert i 1996, men det var ikke før i 2003 at disse batteriene ble virkelig levedyktige, takket være bruken av karbonnanorør. Siden den gang har det tatt litt tid før masseproduksjonen økte, kostnadene ble konkurransedyktige og de beste bruksområdene for disse batteriene ble klare.

Det er først på slutten av 2010-tallet og begynnelsen av 2020-tallet at kommersielle produkter med fremtredende LiFePO4-teknologi har blitt tilgjengelige i hyller og på nettsteder som Amazon.

Når bør man vurdere LiFePO4

På grunn av den lave energitettheten er ikke LiFePO4-batterier et godt valg for tynn og lett bærbar teknologi. Så du vil ikke se dem på smarttelefoner, nettbrett eller bærbare datamaskiner. I hvert fall ikke ennå.

Men når man snakker om enheter man ikke trenger å bære med seg, spiller den lavere tettheten plutselig mye mindre rolle. Hvis du ønsker å kjøpe en UPS (avbruddsfri strømforsyning) for å holde ruteren eller arbeidsstasjonen på under strømbrudd, er LiFePO4 et godt valg.

Faktisk begynner LiFePO4 å bli det foretrukne valget for applikasjoner der blybatterier som de vi bruker i biler tradisjonelt har vært det bedre valget. Det inkluderer lagring av solenergi hjemme eller strømforsyning til strømnettet. Blybatterier er tyngre, mindre energitett, har mye kortere levetid, er giftige og tåler ikke gjentatte dyputladninger uten å brytes ned.

Når du kjøper solcelledrevne enheter som solcellebelysning, og du har muligheten til å bruke LiFePO4, er det nesten alltid det riktige valget. Enheten kan potensielt fungere i årevis uten å trenge vedlikehold.