Biztonság és stabilitás

A LiFePO4 akkumulátorok legnagyobb erénye a biztonság, amely a rendkívül stabil kémiai rendszer eredménye. A foszfát alapú akkumulátorok kiváló termikus és kémiai stabilitást nyújtanak. A lítium vasfoszfát a Li-ion és Li-Po cellákkal ellentétben túltöltés, rövidzárlat és mechanikai behatás esetén sem kapnak önmaguktól lángra. Ha akkumulátorát veszélyes vagy instabil környezetben tervezi felhasználni, akkor valószínűleg a LiFePO4 a legjobb választás.

Teljesítmény és élettartam

A vasfoszfát akkumulátorok ugyan valamivel kisebb energiasűrűséggel rendelkeznek Lítiumos testvéreinél, de ezt a cellák hosszú élettartama, kicsi önkisülése és a rendkívül jó ciklusállósága bőségesen kompenzálja. Az élettartam felhasználástól függően öt vagy tíz év hosszú, és a ciklusok száma jelentősen meghaladja az ólom-sav akkumulátorokat és más lítiumkészítményeket. Ez a kapacitás teljes kihasználása esetén 2.000 ciklust jelent, félig merítve ez elérheti a 6.000, standby üzemmódban pedig a 10.000 ciklust! A Lítium vasfoszfát kiállja az idő próbáját.

1. ábra Ciklusok száma merítés függvényében

Tárolás és hőmérsékletek

Kis önkisülésüknek köszönhetően a Lítium vasfoszfát akkuk előnye, hogy gyakorlatilag karbantartás mentesek és kifejezetten jól bírják, ha részleges töltöttségen tároljuk őket (50-60%-os töltöttség az ideális). Elég, ha nem lemerített állapotban tesszük el őket és évekig képesek elállni károsodás nélkül. A túlzottan szélsőséges hőmérsékletek a LiFePO4 akkunak sem kedveznek, 0°C és 45°C között tárolható és tölthető. Negatív hőmérsékleteken használva a zárt-savashoz hasonlóan, de kisebb ütemben veszt kapacitásából.

2. ábra: Kapacitás változása a hőmérséklet függvényében

Töltés és kisütés

Az akkumulátorokat a lítiumoknál megszokott sebességgel, 0,5C-vel 2 óra alatt teljesen feltölthetjük. Ha valaki esetleg most találkozna először a fogalommal, 1C az akkumulátor kapacitásának megfelelő áramerősséget jelenti. Azaz egy 20Ah akkumulátor esetén ez 20 Amper. A Lítium akkumulátorokat köztük a LiFePO4-t is 2 lépcsőben kell tölteni, 12V-os akkumulátor esetén első lépcsőben állandó áramerősséggel nagyjából 14,6V feszültségig - ez nagyjából 90%-os töltöttséget jelent - majd állandó feszültségen tartva az akkumulátor teljes feltöltődéséig. Ezért a zárt savashoz használt egyszerű 2 lépéses töltővel tölthető, mivel a szükséges feszültségek nagyon hasonlóak és az akkumulátor túltöltés, túlmerítés elleni védelmét egy elektronika biztosítja. Intelligens, többlépcsős zárt savas töltők többlet funkcióira mint a szulfátlanítás vagy a csepegtető töltés nincsen szükség, sőt negatívan befolyásolhatják az akkumulátor élettartamát.

Az akkumulátort folyamatos üzemben maximum 1C- terheléssel meríthetjük, ezért nagy áramú felhasználásokhoz is alkalmas. Kisütés közben a LiFePO4 cellák (3,2V) feszültsége közel állandó értéken marad, így a cella lemerüléséig szinte egyenletes teljes teljesítményt szolgáltat az akkumulátor. Ebből adódóan nincsen szükség feszültség szabályozásra, viszont a töltöttségi szintet nehezebb meghatározni feszültség alapján.

3. ábra: Töltési és merítési görbék 0,2C terhelés mellett

Súly

A LiFePO4 súlya nagyjából fele/harmada a vele azonos kapacitású ólom savas akkumulátorénak. A bal oldalon a 9 és 12Ah-s zárt savas akkumulátoraink találhatóak, jobb oldalon a velük kapacitásban megegyező Lítium vasfoszfátok.

4. ábra: Bal oldalon zárt savas akkuk, felül: 12V/9Ah, alul 12V/12Ah, Jobb oldalon Lítium vasfoszfát

Környezeti hatás

A LiFePO4 akkumulátorok nem mérgezőek, nem szennyezőek és nem tartalmaznak ritkaföldfémeket, így azoknak sem kell kompromisszumot kötnie, akik szívükön viselik a bolygó sorsát. Töltés közben a zárt savas akkumulátorokkal ellentétben nem fejlődik (hidrogén) gáz, így nem kell szellőztetésről gondoskodni. Ha ez még valakinek nem lenne elég, ehhez még hozzávehetjük a már említett négyszeres élettartamot is.