بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4)، والتي يشار إليها عادةً باسم بطاريات LFP، هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن المعروفة باستقرارها وسلامتها. إحدى الخصائص الرئيسية التي تحدد هذه البطاريات هي ملف تعريف الجهد الخاص بها. يعد فهم خصائص الجهد الكهربي لبطاريات LiFePO4 أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أدائها وضمان طول عمرها.
عادةً ما يكون لخلية LiFePO4 المشحونة بالكامل جهد اسمي يتراوح من 3.2 إلى 3.3 فولت. عند الشحن الكامل، يمكن أن يرتفع الجهد إلى ما يقرب من 3.6 إلى 3.65 فولت لكل خلية. يعد منحنى الجهد المسطح نسبيًا أثناء التفريغ أحد المزايا المميزة لكيمياء LiFePO4، حيث يوفر مصدر طاقة ثابتًا عبر نطاق واسع من حالات الشحن.
أثناء التفريغ، يظل جهد خلية LiFePO4 ثابتًا إلى حد ما حتى يقترب من حالة التفريغ العميق. عند هذه النقطة، ينخفض الجهد بسرعة أكبر. يوصى عمومًا بعدم تفريغ خلية LiFePO4 أقل من 2.5 فولت لتجنب التلف المحتمل ولإطالة عمر دورة البطارية.
يتطلب شحن بطاريات LiFePO4 اهتمامًا خاصًا بحدود الجهد الكهربي. يتضمن بروتوكول الشحن القياسي مرحلة تيار ثابتة تليها مرحلة جهد ثابت، حيث يتم الحفاظ على الجهد عند حوالي 3.6 إلى 3.65 فولت لكل خلية حتى يتضاءل التيار. يمكن أن يؤدي الشحن الزائد بما يتجاوز 3.65 فولت إلى ارتفاع درجة الحرارة واحتمال حدوث عطل، لذا يعد التحكم الدقيق في الجهد أمرًا ضروريًا.
في الختام، فإن خصائص الجهد الكهربي لبطاريات LiFePO4 تجعلها خيارًا جذابًا للعديد من التطبيقات، بدءًا من السيارات الكهربائية وحتى أنظمة تخزين الطاقة المتجددة. يضمن الجهد الكهربي المستقر أثناء التفريغ، إلى جانب متطلبات الشحن الصارمة ولكن يمكن التحكم فيها، التشغيل الموثوق والآمن. تعد الإدارة السليمة لجهود الشحن والتفريغ أمرًا أساسيًا لزيادة أداء وعمر بطاريات LiFePO4.