Литий-железо-фосфатные элементы
LFP является химическим составом, наиболее подходящим для требовательных аккумуляторных применений.
Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4 или LFP) является наиболее безопасным из основных типов литий-ионных аккумуляторов.
Литий-железо-фосфатом со структурой оливина называют катодный материал литий-ионного аккумулятора, название которого унаследовала вся технология. Анодным материалом являются разные формы графита С6. Электролитом между катодом и анодом является соль лития LiPF6, растворенная в смеси неводных органических растворителей. В отличие от свинцово-кислотного аккумулятора, электролит не участвует в химической реакции, а лишь выполняет функцию ионного проводника между катодом и анодом.
Одной из наиболее важных причин безопасности и долговечности технологии LFP является наличие прочных P-O связей (см. рисунок). В случае превышения температуры аккумулятора или роста напряжения за пределы безопасной границы, выделение кислорода происходит медленно или не наблюдается вовсе.
Основные преимущества LFP
Безопасная и надежная технология (отсутствие теплового разгона) 
Очень низкая токсичность для окружающей среды (использование железа, графита и фосфатов - без токсичного кобальта и аллергенного никеля) 
Календарный срок службы более 10 лет 
Циклический срок службы: от 2000 циклов до нескольких тысяч 
Диапазон рабочих температур: от -20 до + 55 °С 
Стабильное разрядное напряжение 
Постоянная мощность во всем диапазоне разряда 
Очень низкое внутреннее сопротивление 
Возможность использования при любом заряде, а не только при 100% (если есть хоть какой-то заряд) 
Напряжение аккумулятора остается постоянным на 80% глубины разряда.
Номинальное напряжение элемента LFP составляет 3,2 В (у свинцово-кислотного 2 В). Таким образом, батарея LFP напряжением 12,8 В состоит из 4-х последовательно соединенных LFP-элементов, а батарея напряжением 48 В состоит из 15-и последовательно соединенных LFP-элементов.
Кристаллическая решетка LFP в структуре оливина
Потенциал некоторых материалов положительного электрода
Литий-ионные аккумуляторы лишены главной причины выхода из строя свинцово-кислотных батарей – сульфатации.
Сульфатация происходит, если:
1. батарея работает в режиме неполного заряда в течение длительных периодов времени (т.е. если аккумулятор редко или вообще никогда не заряжается полностью).
2. Батарея остается частично заряженной или, что еще хуже, полностью разряженной (автономные системы: яхта или передвижной дом в зимнее время).
Химия LFP отлично подходит в областях, где не требуется особо высокой удельной энергоемкости, но где важны надежность, безотказность, стоимость и длительный ресурс. Поэтому аккумуляторы LFP нашли применение в широком спектре промышленности: логистика, энергетика, автоматизация, IT, строительство, спец- и робототехника
Его можно начинать использовать при любом уровне заряда.
Это является одним из основных преимуществ LFP по сравнению со свинцово-кислотным аналогом.
Неприятным недостатком свинцово-кислотных и иных типов батарей является температурный разгон – свойство АКБ сильно нагреваться во время заряда. В процессе электролиза электролита выделяется водород, кислород и теплота.
Тепловой разгон литиевых батарей также является большой проблемой для иных литиевых технологий, таких как LCO и LMO. Именно LFP, литий-железо-фосфатная технология, обладает наименьшей склонностью к тепловому разгону среди всех основных типов литий-ионных аккумуляторов. LFP-батареи меньше греются, требуют в разы меньше энергии на охлаждение и поддержание рабочей температуры, и в том числе благодаря этому свойству обладают повышенным ресурсом.
В ряде областей применения, особенно в автономных системах солнечной и/или ветровой энергетики, энергоэффективность имеет решающее значение.
Энергоэффективность (выход по току) средней свинцово-кислотной батареи составляет до 85%.
Энергоэффективность полного цикла LFP-батареи составляет от 95 до 99%.
Процесс заряда свинцово-кислотных аккумуляторов становится особенно неэффективным при достижении 80%-ого уровня заряда, что приводит к падению эффективности до 50% или даже меньше при работе батареи в состоянии от 70% до 100% заряда, например, когда система новая и емкость зарезервирована с большим запасом.
В отличие от свинцово-кислотных, батарея LFP по-прежнему будет достигать до 95% КПД даже в условиях неглубокого разряда.
LFP-аккумуляторы обладают превосходной удельной энергоемкостью до 160 Вт∙ч/кг. Для сравнения, свинцово-кислотные аналоги накапливают до 55 Вт∙ч/кг.
Благодаря этому батареи на основе LFP-аккумуляторов значительно компактнее свинцово-кислотных аналогов. Одна и та же батарея LFP может занимать до 70% меньше места по площади, чем свинцово-кислотный аналог, либо же снизить давление на пол до 3 раз – особо актуально для уже существующих многоэтажных зданий.
Хотя LFP-аккумуляторы уступают по энергоемкости своим литиевым аналогам из электротранспорта (NMC, до 210 Вт∙ч/кг), элементы NMC уступают элементам LFP в химической стабильности, имеют меньший срок службы и значительно дороже.