Avantages et inconvénients des batteries LFP

Plan de l'article :

Avantages des batteries LFP
Inconvénients des batteries LFP

De plus en plus plébiscitée, la batterie à la chimie LFP (Lithium Fer Phosphate) prend de plus en plus de parts de marché sous le plancher de nos voitures électriques. Et si vous vous intéressez à l'achat de l'une d'entre elles, vous serez peut-être curieux de savoir ce qu'il en est en terme d'avantages et inconvénients concernant cette chimie.

Avantages des batteries LFP

Grande sécurité : Les batteries LFP sont considérées comme plus sûres que d'autres types de batteries lithium-ion en raison de leur stabilité chimique. Elles ont une tolérance élevée aux conditions de surcharge, de surchauffe et de court-circuit, réduisant ainsi le risque d'incendie ou d'explosion. La structure cristalline robuste du phosphate de fer lithium réduit les risques de réactions exothermiques violentes. En cas de perforation, les batteries LFP génèrent moins de chaleur et ne réagissent pas violemment avec l'oxygène de l'air, diminuant ainsi le risque d'incendie et d'explosion.
Longue durée de vie : elles offrent une durée de vie utile élevée. Elles peuvent supporter un grand nombre de cycles de charges/décharges sans subir une dégradation significative de leurs performances. En suivant les bonnes pratiques d'utilisation, les batteries LFP peuvent durer plus d'une dizaine d'année avant de perdre 30% de leur capacité.
Tolérance aux niveaux de charge élevés : Les batteries LFP sont un peu plus tolérantes (et non pas tolérantes) aux niveaux de charge élevés que d'autres types de batteries lithium-ion. Il faut toutefois éviter de dépasser les 90% de charge comme c'est le cas partout ailleurs. Les hauts niveaux de charge seront donc néfastes mais moins que sur les NMC par exemple (la compréhension parfaite de la chose est donc ici dans la nuance, un article est dédié à ce sujet).
Stabilité thermique : elles sont connues pour leur excellente stabilité thermique. Elles ont une faible propension à l'échauffement excessif pendant la charge et la décharge, ce qui réduit les risques de dommages, d'usure précoce et globalement de tout dysfonctionnement classique liés à la chaleur.
Le coût de fabrication est inférieur avec en moyenne en 2022 135$/kWh pour la LFP contre 185$/kWh pour la NMC.
N'utilisant pas de cobalt, ce type de batterie est donc moins problématique en terme social et sanitaire. C'est en effet le cobalt des batteries NMC qui pose avant tout problème au niveau de l'exploitation de travailleurs à la limite de l'esclavage et de l'emploi d'enfants dans les mines d'extraction.

Inconvénients des batteries LFP

Densité énergétique inférieure : Comparées à certaines autres chimies de batteries lithium-ion, telles que les batteries lithium cobalt (LiCoO2), les batteries LFP ont une densité énergétique inférieure. Cela signifie qu'elles peuvent stocker moins d'énergie par unité de volume ou de poids, ce qui peut limiter leur utilisation dans des applications nécessitant une haute densité énergétique. De plus, cela induit donc logiquement une inertie thermique plus importante, de l'ordre de cette différence, soit 20 à 30%
Tension nominale inférieure : Les batteries LFP ont une tension nominale de 3,2 volts par cellule, ce qui est inférieur à d'autres types de batteries lithium-ion. Cela peut nécessiter des adaptations au niveau des systèmes électriques pour s'adapter à cette tension inférieure.
La courbe de charge (en volt) plus plate rend plus difficile pour le BMS d'estimer son niveau de charge en dessous de 95%. Il est donc nécessaire de charger régulièrement à 100% pour que le BMS retrouve ses repères, ce qui nuit hélas à la durée de vie de la batterie ...

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