Une batterie de voiture intégrée.|vignette Module d'une capacité de à 3,2 V.|vignette Un accumulateur lithium-fer-phosphate dit accumulateur LFP (ou batterie LFP) ou accumulateur LiFe est un accumulateur lithium-ion dont la cathode est faite de phosphate de fer et de lithium : LiFePO4.

Les batteries LFP se sont rapidement répandues dans l’univers de la robotique du fait de leurs avantages notables.

Elles sont largement utilisées en Chine pour les véhicules électriques du fait de leur coût moins élevé, malgré leur moindre densité d'énergie. L'Agence internationale de l'énergie prévoit qu'elles sont appelées à être de plus en plus utilisées pour les véhicules électriques urbains d'entrée de gamme en Europe et aux États-Unis.

Caractéristiques Les accumulateurs LFP ont une densité d'énergie inférieure d'environ 14 % à celle des batteries Li-ion classiques de type LiCoO2.. Elles supportent beaucoup plus de cycles de recharge, ce qui leur donne une grande longévité. En outre, s'il est toujours nécessaire de privilégier les charges partielles pour limiter la dégradation dans le temps, les batteries LFP sont moins contraignantes car plus résistantes à ce genre de traitement. Ces batteries supportent des intensités élevées, ce qui leur permet à la fois de fournir beaucoup de puissance et d'être rechargées rapidementThèse : Elie Riviere. Détermination in-situ de l’état de santé de batteries lithium-ion pour un véhicule électrique. Energie électrique. Université Grenoble Alpes, 2016. Français. ⟨NNT : 2016GREAI048⟩. ⟨tel-01555463⟩ ; p. 33-34 . Néanmoins il est préférable de limiter leurs recharges à 80 % pour sauvegarder leur durée de vie.

Elles présentent beaucoup moins de risques d'incendie et peuvent être utilisées jusqu'à une température de . Elles sont moins polluantes et peuvent aussi être stockées sur une longue périodePoBot, Les batteries LiFePO4 ou A123.Wattabox, Le LiFePO4.Green Vision, Batteries Lithium LiFePO4.Électrique – Batteries A123 : LiFePO4, sur aerololo.free.fr.Retour d’expérience sur les batteries LiFePO4, sur blog.mlrobotic.com..

Invention Les premières tentatives d’utiliser des particules de LiFePO dans la composition d’une batterie furent réalisées par l’ingénieur en chimie A.K. Padhi à l’Electrochemical Society (EMS) dans le New Jersey, en 1996. Il constate cependant que les particules LiFePO ont une très faible conductivité électrique. .

, scientifique et professeur français ajoute des nanotubes de carbone aux particules de LiFePO et réduit la taille des particules pour pallier les problèmes de conductivité.

Yet-Ming Chiang, ingénieur en chimie d’origine taïwanaise propose d’utiliser l’action de dopage pour les semi-conducteurs, ce qui permet d'en augmenter encore la conductivité.

Succès pour le marché automobile

Tesla et Volkswagen ont annoncé l’utilisation de batteries LFP pour leurs voitures de gamme moyenne Global EV Outlook 2022, 180-181, Agence internationale de l'énergie, mai 2022..

Position dominante à partir de 2021 Tesla annonce que tous les modèles d'entrée de gamme des Model 3 et Y utiliseront des batteries LFP sans cobalt (provenant d'autres fournisseurs tels que CATL et BYD) à compter de 2021. Cette technologie équipera plus de 50 % des véhicules de la marque dès 2022..

Avec la demande pour les batteries de l'industrie automobile électrique, les prix du cobalt ont culminé en 2017 (/livre) avant de chuter de moitié en 2019 avec l'abandon progressif dans la fabrication des batteries. La structure du marché mondial des batteries pour véhicules électriques a basculé en 2021. La capacité de production des batteries LFP a officiellement dépassé celle des batteries dites ternaires (parmi lesquelles on trouve les batteries contenant du cobalt). Godshall, Ned A. (17 octobre 1979), Electrochemical and Thermodynamic Investigation of Ternary Lithium -Transition Metal-Oxide Cathode Materials for Lithium Batteries: Li2MnO4 spinel, LiCoO2, and LiFeO2, Presentation at 156th Meeting of the Electrochemical Society, Los Angeles, CA.Godshall, Ned A. (18 mai 1980), Electrochemical and Thermodynamic Investigation of Ternary Lithium-Transition Metal-Oxygen Cathode Materials for Lithium Batteries, Ph.D. Dissertation, Stanford University., avec 52 % de la capacité installée et un taux de croissance beaucoup plus rapide que celui des batteries ternaires... Les analystes estiment que la part de marché mondial des batteries LFP dépassera 60 % en 2024.

Une technologie où la Chine domine en 2022-2023 En 2022, plus de 95 % des batteries LFP pour véhicules électriques sont fabriquées en Chine ; sur ce total, 85 % des véhicules équipés de batterie LFP sont commercialisés en Chine., les 15 % restants ne sont toutefois pas négligeables puisqu'ils constituent une part importante du marché mondial extérieur à la Chine : au premier rang, on trouve les et Y, pour lesquels les modèles d'entrée de gamme sont équipés de batteries LFP et constituent la majorité des ventes mondiales. Ces deux Tesla trustent les premières places de ventes de véhicules électriques en 2022 ; puis pour la première fois, au premier trimestre 2023, la première place mondiale des ventes automobiles toutes technologies confondues pour un véhicule électrique : le model Y..

En , Ford annonce un investissement de de dollars pour construire une usine dans le Michigan, qui produira des batteries LFP . Le projet serait entièrement détenu par une filiale de Ford, serait la plus grosse unité de production de batterie LFP à l'extérieur de la Chine, mais utiliserait une technologie sous licence de la société chinoise de batteries CATL..

Notes et références

Lithium fer phosphate Catégorie:Lithium Catégorie:Fer Catégorie:Phosphate

ja:リチウムイオン二次電池#リン酸鉄リチウムイオン電池