Bateria de fosfato de ferro e lítio: Caraterísticas de descarga e tempo de vida explicadas

As baterias de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4) ganharam uma atenção significativa na indústria das baterias devido ao seu excelente desempenho e estabilidade. Como um ramo notável das baterias de iões de lítio, as baterias LiFePO4 oferecem vantagens inigualáveis em termos de caraterísticas de descarga, tempo de vida útil e tolerância à descarga excessiva. Este artigo examina estas caraterísticas utilizando a bateria STL18650 LiFePO4 como exemplo.

1. Caraterísticas de descarga estável
   A curva de descarga da bateria STL18650 (capacidade de 1100mAh) demonstra uma estabilidade excecional em várias taxas de descarga (0,5C a 10C):

Estabilidade da tensão

Durante a descarga, a tensão mantém-se entre 2,7V e 3,2V até a capacidade atingir cerca de 800mAh, onde diminui ligeiramente.
Esta estabilidade assegura uma saída consistente, tornando-o ideal para aplicações que requerem uma tensão constante.
Capacidade de descarga de alta velocidade

Mesmo com uma taxa de descarga de 10C, a bateria STL18650 mantém um perfil de tensão fiável, destacando a sua adequação para aplicações de alta potência.

2. Adaptabilidade à temperatura
   As baterias LiFePO4 são excelentes em condições de temperatura extrema, oferecendo um desempenho fiável numa vasta gama:

Impacto da temperatura na capacidade

A 23°C, a bateria atinge uma capacidade de descarga de 100%. A 0°C e -20°C, a capacidade cai para 78% e 65%, respetivamente.
A +40°C, a bateria excede ligeiramente a sua capacidade nominal, demonstrando uma excelente adaptabilidade a altas temperaturas.
Funcionamento a baixa temperatura

O STL18650 funciona eficazmente a -20°C, embora com uma redução de 35% na energia de saída, tornando-o adequado para ambientes frios.

3. Vida útil excecional do ciclo carga-descarga
   A duração do ciclo é uma métrica crítica para avaliar a durabilidade da bateria. A STL18650 destaca-se nesta área:

Condições de ensaio

A bateria foi submetida a 570 ciclos de carga-descarga com taxas de carga de 1C e de descarga de 2C.
Retenção de capacidade

Após 570 ciclos, a bateria manteve 100% da sua capacidade original, demonstrando uma longevidade excecional.
Esta durabilidade torna-o ideal para aplicações de alta frequência, como veículos eléctricos e sistemas de armazenamento de energia.

4. Desempenho superior de descarga excessiva
   A descarga excessiva até à tensão zero é frequentemente prejudicial para as baterias, mas a STL18650 apresenta uma resistência notável:

Teste de armazenamento de tensão zero

Depois de ser descarregada a 0V e armazenada durante 7 dias, a bateria não apresentou fugas e manteve a capacidade de 100%. Mesmo após 30 dias de armazenamento, a capacidade apenas desceu para 98% e recuperou totalmente após três ciclos de carga-descarga.
Este resultado sublinha a robustez da bateria, mesmo em condições extremas.
Vantagem comparativa

Ao contrário de outras baterias de iões de lítio, as baterias LiFePO4 são excelentes em cenários de descarga excessiva, aumentando a fiabilidade e a confiança do utilizador.