La technologie Lithium Fer Phosphate (LiFePO4 ou LFP)

Lithium Iron Phosphate - LFP - LiFePO4-cell

Apparu en 1996, la technologie Lithium Ferro Phosphate (aussi nommée LFP ou LiFePO4) est en train de supplanter les autres technologies de batteries du fait de ses atouts techniques et de son très haut niveau de sécurité.

Du fait de sa grande densité de puissance, cette technologie est utilisée dans les applications de traction moyenne puissance (Robotique, AGV, E-mobilité, livraison du dernier kilomètre, etc.) ou de traction lourde (traction marine, véhicules industriels, etc.)

La grande durée de vie du LFP et la possibilité de cyclage profond permet d’utiliser le LiFePO4 dans les applications de stockage d’énergie (applications autonomes, systèmes Off-Grid, autoconsommation avec batterie) ou le stockage stationnaire en général.

Les atouts majeurs du Lithium Fer Phosphate :

  • Technologie extrêmement sécurisée (pas de phénomène de Thermal Runaway)
  • Durée de vie calendaire > 10 ans
  • Nombre de cycles : de 2000 à plusieurs milliers (voir abaque ci dessous)
  • Très faible toxicité pour l’environnement (utilisation de Fer, de graphite et de phosphate)
  • Très bonne tenue de température (jusqu’à 70°C)
  • Très faible résistance interne. Stabilité, voire diminution au cours des cycles.
  • Puissance constante durant toute la plage de décharge
  • facilité de recyclage
Nombre de cycles estimés pour la technologie Lithium Fer Phosphate (LiFePO4)

La technologie LFP est celle qui permet le plus grand nombre de cycles de charge / décharge. C’est la raison pour laquelle cette technologie est adoptée majoritairement dans les systèmes de stockage d’énergie stationnaires (Auto-consommation, Off-Grid, UPS, secours, etc.) pour les applications nécessitant une durée de vie importante.
Le nombre de cycles réels pouvant être effectués dépend de plusieurs facteurs :

  • Puissance de décharge mesurée en C-Rate (Ex : Puissance de 1/2 C en W = 1/2 fois la capacité de la batterie en Wh. Pour une batterie de 1kWh déchargée à 2kW, on dit que le taux de décharge est de 2C)
  • Profondeur de Décharge (DOD)
  • Environnement : température, humidité, etc.

L’abaque ci-dessous représente le nombre de cycles estimés pour les cellules de batteries Lithium Fer Phosphate (LFP, LiFePO4) en fonction de la puissance de décharge et du DOD. Les conditions de tests sont celles d’un laboratoire (Température constante de 25°C, puissance de charge et décharge constante).

Nombre
Nombre de cycles estimés LFP – Lithium Fer Phosphate – LiFePO4

En environnement standard, et pour des cycles effectués à 1C, l’abaque donne une estimation du nombre de cycles pour le LFP :

  • 2000 cycles à 100% de DoD
  • 3000 cycles à 80% de DoD
  • 8000 cycles à 55% de DoD

A l’issue du nombre de cycle réalisés, les batteries possèdent encore une capacité nominale supérieure à 80% de la capacité d’origine.

L’article ci-dessus est la propriété exclusive de la société PowerTech Systems.
Reproduction interdite sans autorisation.