Quão seguras são as baterias de fosfato de ferro de lítio?

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Da pv magazine Global

Costuma-se dizer que as baterias LFP são mais seguras do que os sistemas de armazenamento NMC, mas pesquisas recentes sugerem que essa é uma visão excessivamente simplificada. No raro caso de uma falha catastrófica, o gás da bateria de íons de lítio  é conhecido por ser inflamável e tóxico, tornando-se uma séria preocupação de segurança.

Em um novo artigo, pesquisadores da Universidade de Sheffield, Imperial College London e da Universidade de St Andrews, no Reino Unido, realizaram uma meta-análise detalhada de 60 artigos para investigar os parâmetros de bateria mais influentes e as prováveis características fora do gás para determinar que tipo de bateria seria menos perigosa.

Eles descobriram que, embora as baterias NMC liberem mais gás do que as LFP, as baterias LFP são significativamente mais tóxicas do que as NMC em termos absolutos.

A toxicidade varia de acordo com o estado de carga (SOC). Geralmente, um SOC mais alto leva à maior geração de volume específico de gás.

Ao comparar as descobertas anteriores para ambas as químicas, os pesquisadores descobriram que o LFP é mais tóxico no SOC mais baixo, enquanto o NMC é mais tóxico no SOC mais alto.

As células prismáticas também tendem a gerar maiores volumes específicos de gases do que as formas celulares oferecidas.

A composição do gás em média é muito semelhante entre as células NMC e LFP, mas as baterias LFP têm maior teor de hidrogênio, enquanto as baterias NMC têm maior teor de monóxido de carbono.

Para avaliar o risco de incêndio de cada química, os pesquisadores calcularam e compararam o limite inferior de inflamabilidade (LFL) dos gases desligados. Eles descobriram que o LFL para LFP e NMC fica em 6,2% e 7,9% (em uma atmosfera inerte), respectivamente. Dado o LFL e os volumes médios de gás produzidos, as células LFP rompem o LFL em um volume 18% menor do que as baterias NMC.

“Portanto, os LFP apresentam um maior risco de inflamabilidade, embora mostrem menos ocorrência de chamas em testes de fuga térmica celular”, disseram os pesquisadores.

Eles discutiram suas descobertas na “Review of gas emissions from lithium-ion battery thermal runaway failure – Considering toxic and inflamamable compounds“, que foi publicada recentemente no Journal of Energy Storage.

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