O que são baterias LiFePO4 e quando você deve escolhê-las?

As baterias de íon de lítio estão em quase todos os dispositivos que você possui. Dos smartphones aos carros elétricos, estas baterias mudaram o mundo. No entanto, as baterias de íon-lítio têm uma lista considerável de desvantagens que tornam o fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) uma escolha melhor.

Qual a diferença entre as baterias LiFePO4?

A rigor, as baterias LiFePO4 também são baterias de íon-lítio. Existem diversas variações diferentes na química das baterias de lítio, e as baterias LiFePO4 usam fosfato de ferro-lítio como material catódico (o lado negativo) e um eletrodo de carbono de grafite como ânodo (o lado positivo).

As baterias LiFePO4 têm a densidade de energia mais baixa dos atuais tipos de baterias de íons de lítio, portanto, não são desejáveis ​​para dispositivos com espaço limitado, como smartphones. No entanto, esta compensação de densidade de energia traz algumas vantagens interessantes.

As vantagens das baterias LiFePO4

Uma das principais desvantagens das baterias comuns de íons de lítio é que elas começam a se desgastar após algumas centenas de ciclos de carga. É por isso que seu telefone perde capacidade máxima após dois ou três anos.

As baterias LiFePO4 normalmente oferecem pelo menos 3.000 ciclos completos de carga antes de começarem a perder capacidade. Baterias de melhor qualidade funcionando em condições ideais podem exceder 10.000 ciclos. Essas baterias também são mais baratas que as baterias de polímero de íon-lítio, como as encontradas em telefones e laptops.

Em comparação com um tipo comum de bateria de lítio, o lítio níquel-manganês-cobalto (NMC), as baterias LiFePO4 têm um custo ligeiramente menor. Combinados com a vida útil adicional do LiFePO4, eles são significativamente mais baratos que as alternativas.

Além disso, as baterias LiFePO4 não contêm níquel ou cobalto. Ambos os materiais são raros e caros, e existem questões ambientais e éticas em torno da sua mineração. Isso torna as baterias LiFePO4 um tipo de bateria mais verde, com menos conflitos associados aos seus materiais.

A última grande vantagem dessas baterias é sua segurança comparativa com outras químicas de baterias de lítio. Sem dúvida, você já leu sobre incêndios em baterias de lítio em dispositivos como smartphones e pranchas de equilíbrio.

As baterias LiFePO4 são inerentemente mais estáveis ​​do que outros tipos de baterias de lítio. Eles são mais difíceis de inflamar, suportam melhor temperaturas mais altas e não se decompõem como outros produtos químicos de lítio tendem a fazer.

Por que estamos vendo essas baterias agora?

A ideia das baterias LiFePO4 foi publicada pela primeira vez em 1996, mas foi somente em 2003 que essas baterias se tornaram verdadeiramente viáveis, graças ao uso de nanotubos de carbono . Desde então, levou algum tempo para que a produção em massa aumentasse, os custos se tornassem competitivos e os melhores casos de uso para essas baterias ficassem claros.

Foi apenas no final da década de 2010 e no início da década de 2020 que produtos comerciais com destaque para a tecnologia LiFePO4 se tornaram disponíveis nas prateleiras e em sites como a Amazon.

Quando considerar LiFePO4

Devido à sua menor densidade de energia, as baterias LiFePO4 não são uma ótima opção para tecnologia portátil fina e leve. Portanto, você não os verá em smartphones, tablets ou laptops. Pelo menos ainda não.

No entanto, quando se fala em dispositivos que você não precisa carregar consigo, essa densidade mais baixa de repente importa muito menos. Se você deseja comprar um UPS (fonte de alimentação ininterrupta) para manter seu roteador ou estação de trabalho ligado durante uma queda de energia, o LiFePO4 é uma ótima escolha.

Na verdade, o LiFePO4 está começando a se tornar a escolha preferida para aplicações onde baterias de chumbo-ácido como as que usamos em carros têm sido tradicionalmente a melhor escolha. Isso inclui armazenamento doméstico de energia solar ou backups de energia vinculados à rede. As baterias de chumbo-ácido são mais pesadas, menos densas em energia, têm vida útil muito mais curta, são tóxicas e não suportam descargas profundas repetidas sem se degradarem.

Quando você compra dispositivos movidos a energia solar, como iluminação solar , e tem a opção de usar LiFePO4, quase sempre é a escolha correta. O dispositivo pode operar potencialmente por anos sem precisar de manutenção.