La technologie Lithium Fer Phosphate (LiFePO4 ou LFP)

Lithium Iron Phosphate - LFP - LiFePO4-cell

Apparu en 1996, la technologie Lithium Fer 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 Ferro Phosphate :

  • Technologie extrêmement sécurisée
  • Durée de vie calendaire > 10 ans
  • Nombre de cycles : de 3000 à plusieurs milliers (voir abaque ci dessous)
  • Très faible toxicité pour l’environnement (utilisation de Fer, de graphite et de phosphate)
  • Très bonne tenue en 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

composition atomique du LiFePO4


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 :

  • Technologie LFP Standard ou LFP SolidState
  • Qualité de la cellule lithium
  • Puissance de décharge mesurée en C-Rate (Ex : Une batterie de 100Wh déchargée à 100W signifie un taux de décharge de 1C. Une batterie de 100Wh déchargée à 200W signifie un taux de décharge de 2C. Une batterie de 100Wh déchargée à 50W signifie un taux de décharge de 0.5C)
  • Profondeur de Décharge (DOD)
  • Environnement : température, humidité, etc.

L’abaque ci-dessous représente le nombre de cycles estimés pour nos cellules LFP Standard et nos cellules LFP SolidState. Les cycles de charge/décharge sont effectués à 1C. Les conditions de tests sont celles d’un laboratoire (Température constante de 25°C, puissance de charge et décharge constante).

Nombre de cycles estimés LFP - Lithium Fer Phosphate - LiFePO4
Nombre de cycles estimés LiFePO4 vs LiFePO4 SolidState

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

  • LFP Standard / LFP SolidState : 3000 / 4500 cycles à 100% de DoD
  • 4500 / 6500 cycles à 80% de DoD
  • 12000 / 19000 cycles à 55% de DoD
  • etc.

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

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