Notre production de phosphate de fer lithié
Depuis plus de 10 ans, IBU-tec participe au développement et à la production de matériaux cathodiques LFP. Les matériaux de base passent d'abord par un séchage par atomisation, sont affinés dans un four rotatif et sont ensuite broyés. Ceci amène une excellente performance de production avec une qualité élevée.
LFP dans différentes distributions de tailles de particules
IBUvolt® LFP est disponible en deux variantes - LFP400 et LFP402. Le LFP400 est une forme plus grossière de poudre LFP (d50 ~11 µm) avec une bonne densité d'énergie volumétrique (Wh/L), une très bonne performance spécifique (W/g) et une excellente durée de vie de cycle. Le LFP400 a été testé avec succès pour une utilisation dans des mémoires stationnaires et convient particulièrement pour un revêtement aqueux ou sec. LFP402 est une forme plus fine (d50 ~1 µm ) de LFP avec une capacité de décharge spécifique très élevée (mAh/g) et une compressibilité optimisée. Cette variante peut être traitée sans problème sur des installations de fabrication déjà établies et convient donc aussi bien aux applications dans le domaine de la mobilité électrique qu'au stockage stationnaire.
| IBUvolt® LFP400 | IBUvolt® LFP402 | |
| Taille des particules d50 [µm] | 11,1 | 1,2 |
| Densité de tassement [g/cm³] | 1,0 – 1,4 | 0,6 – 0,9 |
| Densité de l'électrode [g/cm³] | 2,3* | ≥ 2,5* |
| Capacité spécifique [mAh/g] | ≥ 149 | ≥ 159* |
| Fiche technique | Télécharger |
* Exemple de cellules de test de laboratoire
IBUvolt® LFP400 – Longévité et stabilité des cycles
IBUvolt® LFP maintient sa capacité pendant des milliers de cycles de charge – une durée de vie comparativement longue. Ainsi, pour des coûts d'acquisition comparables, les coûts spécifiques par cycle de charge ou par kilomètre sont réduits jusqu'à 50 % grâce à une durée de fonctionnement nettement plus longue. IBUvolt® LFP 400 a été testé avec succès sur 10.000 cycles de charge/décharge à un taux de décharge de 2C dans le format de cellule cylindrique 18650, ce qui correspond à une durée de vie de plus de 15 ans.
Propriétés électrochimiques
La teneur en carbone relativement élevée de l'IBUvolt® LFP 400, de 3,5 à 3,9 % en poids, présente l'avantage d'une conductivité électrique élevée. Dans la cellule de batterie, la résistance interne diminue ainsi et moins d'énergie électrique est transformée en chaleur. Cela augmente l'efficacité énergétique et la sécurité par rapport à d'autres produits LFP ayant une conductivité plus faible. De plus, la haute teneur en carbone du LFP IBUvolt® permet d'utiliser moins de suie conductrice lors de la fabrication de la cathode, ce qui signifie des économies sur les coûts de production des cellules.
IBUvolt® LFP402 – Les petites particules permettent des densités d'énergie élevées
IBUvolt® LFP402 a été développé pour répondre aux exigences des fabricants de cellules opérant au niveau mondial. Le produit offre une bonne aptitude au traitement lors de la production de cellules de batteries à l'échelle industrielle. Le matériau de la cathode a une capacité spécifique élevée de > 159 mAh/g, une compressibilité élevée et une très bonne conductivité.
Propriétés de compactage
IBUvolt® LFP 402 a été optimisé pour une faible teneur en carbone de 1,4 % en poids. Il en résulte une compressibilité et une conductivité améliorées du matériau. À une pression de 3 tonnes, le LFP402 peut être compacté à 2,4 g/cm³ avec une conductivité élevée de ~40 mS/cm. Ces propriétés augmentent également l'efficacité énergétique et la sécurité des électrodes et des cellules fabriquées avec ce matériau.
Contexte des batteries au lithium-phosphate de fer
Les systèmes de stockage d'énergie sont une technologie clé précieuse pour ne pas dépendre des matières premières fossiles pour la production d'énergie et pour pouvoir utiliser d'autres sources, comme l'énergie éolienne et les installations photovoltaïques. Les accumulateurs actuellement disponibles sont pour la plupart basés sur la technologie éprouvée des batteries lithium-ion. Les accumulateurs lithium-ion sont constitués de quatre composants de base qui forment les cellules de la batterie : Cathode, anode, séparateur et électrolyte. IBU-tec dispose d'une longue expérience dans la fabrication de matériaux cathodiques au phosphate de fer lithié (LFP ou LiFePO4).
Lors de la charge d'une batterie lithium-ion ou d'accumulateurs lithium-ion, les ions de lithium sont transportés de la cathode à l'anode à travers la couche d'électrolyte. Dans l'anode, qui est souvent constituée de graphite ou d'autres matériaux riches en carbone, le lithium est stocké de manière réversible en absorbant des électrons. Lors de la décharge de la batterie, ce processus s'inverse. La couche anodique riche en lithium cède des électrons et les ions de lithium qui en résultent sont transportés vers la cathode. Le flux de courant qui en résulte peut être utilisé par des consommateurs électriques. Ce cycle peut être répété plusieurs fois dans le cas des batteries, mais certains effets de mémoire sont inévitables. Plus la batterie et les matériaux utilisés, comme le phosphate de fer et de lithium, sont de haute qualité, plus la durée de vie peut être élevée.
Le phosphate de fer lithié prend de plus en plus d'importance en tant que matériau cathodique dans les batteries modernes. Selon l'application finale et le domaine d'utilisation – que ce soit dans le domaine de l'e-mobilité ou du stockage stationnaire de l'énergie – les exigences sont différentes.
La désignation LFP dérive de la formule brute LiFePO4. Les cathodes LFP sont exemptes de nickel, un métal lourd, et de cobalt, une matière première critique. Par rapport à d'autres matériaux de cathode, le LFP présente en outre des avantages en termes de longévité et de sécurité.