Wat islithiumijzerBatterij? Inleiding tot het werkingsprincipe en de voordelen van een lithium-ijzerbatterij.

De lithium-ijzerbatterij is een type batterij uit de lithiumbatterijfamilie. De volledige naam is lithium-ijzerfosfaat-lithium-ionbatterij. Het kathodemateriaal bestaat voornamelijk uit lithium-ijzerfosfaat. Omdat de prestaties bijzonder geschikt zijn voor stroomtoepassingen, wordt deze ook wel "lithium-ijzer-accu" genoemd. (hierna te noemen: "lithium-ijzerbatterij")

Werkingsprincipe van een lithium-ijzerbatterij (LiFePO4)
Interne structuur van een LiFePO4-batterij: Links bevindt zich LiFePO4 met een olivijnstructuur, dat als positieve pool van de batterij fungeert en via een aluminiumfolie met de positieve pool is verbonden. In het midden bevindt zich een polymeermembraan dat de positieve pool van de negatieve pool scheidt. Lithiumionen (Li+) kunnen erdoorheen, maar elektronen (e–) niet. Rechts bevindt zich de negatieve pool van de batterij, die is gemaakt van koolstof (grafiet) en via een koperfolie met de negatieve pool is verbonden. Tussen de boven- en onderkant van de batterij bevindt zich de elektrolyt, die is afgesloten met een metalen behuizing.

Tijdens het opladen van een LiFePO4-batterij migreren de lithiumionen Li+ in de positieve elektrode door het polymeermembraan naar de negatieve elektrode; tijdens het ontladen migreren de lithiumionen Li+ in de negatieve elektrode door het membraan naar de positieve elektrode. De naam lithium-ionbatterij is afgeleid van de migratie van lithiumionen tijdens het laden en ontladen.

Belangrijkste prestaties van een LiFePO4-batterij
De nominale spanning van een LiFePO4-batterij is 3,2 V, de eindspanning tijdens het laden is 3,6 V en de eindspanning tijdens het ontladen is 2,0 V. Door de verschillende kwaliteit en processen van de positieve en negatieve elektrodematerialen en elektrolytmaterialen die door verschillende fabrikanten worden gebruikt, kunnen de prestaties enigszins verschillen. Zo kan de capaciteit van hetzelfde model (standaardbatterij in dezelfde verpakking) bijvoorbeeld behoorlijk verschillen (10% tot 20%).

Voordelen vanlithium-ijzerbatterij
Vergeleken met traditionele loodzuuraccu's hebben lithium-ionbatterijen aanzienlijke voordelen op het gebied van werkspanning, energiedichtheid, levensduur, enz. Ze bieden onder andere de volgende voordelen: hoge energiedichtheid, hoge veiligheid, goede prestaties bij hoge temperaturen, hoog vermogen, lange levensduur, laag gewicht, lagere kosten voor machinekamerversterking, compact formaat, lange levensduur en goede veiligheid.