La batería LFP es una batería de litio-ferrofosfato; es decir, una batería de ion-litio con un cátodo de fosfato de hierro-litio (LiFePO4) de tipo recargable. Este tipo de baterías tienen una densidad energética ligeramente inferior a las baterías de LiCoO –óxido de litio cobalto-, que son algo más comunes y se utilizan para multitud de dispositivos electrónicos. Pero la batería LFP presenta una durabilidad hasta 10 veces mayor, ofrecen más potencia y además son más seguras.
Por estas características de la batería de litio-ferrofosfato, conocida también como batería LFP, su uso se está extendiendo en los coches eléctricos. Desde el año 1996 son conocidas las ventajas de este tipo de batería en términos de coste –más bajo-, por su elevada seguridad, gran rendimiento, buena capacidad específica y reducida toxicidad, además de la abundancia del hierro. Sin embargo, desde que en aquel año se publicaran los primeros datos clave por parte de John Goodenough, en la Universidad de Texas, se encontró un problema de baja conductividad eléctrica. Con el tiempo, esta problemática se ha resuelto reduciendo el tamaño de las partículas y revistiéndolas con materiales conductores como el carbono, así como usando aluminio, niobio y zirconio para optimizar su funcionamiento.
La batería LFP o batería de litio-ferrofosfato
Las baterías LFP se basan en una química que parte a su vez de la tecnología litio-ion, y ese es el motivo por el que heredan parte de sus ventajas, pero también de sus inconvenientes. En lo específico de las baterías de litio-ferrofosfato, y frente a otras baterías de ion-litio, su química permite conseguir una mayor durabilidad. Gracias a esto, un coche eléctrico con batería LFP puede mantener sus prestaciones, como la autonomía, a lo largo de un mayor kilometraje. La degradación de sus capacidades es menor que la que afecta a otras baterías de ion-litio. Por otro lado, tienen un voltaje de descarga muy constante, cercano a los 3,2V, hasta su descarga completa.
Lo anterior, el hecho de que el voltaje de descarga se mantenga hasta que la pila está completamente vacía, simplifica la circuitería de regulación de voltaje hasta el punto de que, en algunos casos, se elimina incluso por completo. Además, su salida nominal de 3,2V simplifica conseguir un voltaje de 12,8V nominal con tan solo una serie de cuatro celdas. Y este voltaje es prácticamente el mismo que el de una batería de plomo de seis celdas. No obstante, una de las mayores ventajas de la batería LFP está en su gran seguridad.
El sector del automóvil está, poco a poco, acogiendo las baterías LFP en sus nuevos coches eléctricos por todos los motivos anteriormente descritos. A lo largo del tiempo, los vehículos eléctricos con este tipo de batería de ion-litio perderá menos autonomía que los coches eléctricos que utilizan baterías de iones de litio con otro tipo de química. Y esto también reduce los costes de mantenimiento, a largo plazo, de los vehículos eléctricos. Además, también reducen de manera notable el impacto mediambiental.
Ventajas e inconvenientes de las baterías LFP frente a las NCM
Por la composición química de su cátodo, las baterías LFP tienen una mayor vida útil que las baterías NCM. Esta vida útil se mide, por cierto, en ciclos de carga y descarga. Una batería LFP puede ofrecer alrededor de 2.000 a 3.500 ciclos de carga y descarga completos antes de empezar a sufrir una degradación significativa; es decir, una pérdida de autonomía notable para el usuario. Una batería NCM es normal que alcance alrededor de 1.500 a 2.500 ciclos.
En cifras más prácticas, esto significa que las baterías LFP tienen posibilidad de superar un millón de kilómetros de uso sin problemas relevantes. Por otro lado, también por su composición química ofrecen una mayor seguridad frente a posibles eventos de fuga térmica –incendios o explosiones-. Por eso, poco a poco han ido imponiéndose en el mercado de los vehículos eléctricos por preferencia de los fabricantes y también de una buena parte de los consumidores. Esto es porque tienen una mayor estabilidad térmica
Son notablemente más baratas que las NCM porque no utilizan níquel ni cobalto. Y el hecho de no utilizar cobalto también hace que sean baterías con un menor impacto ético y geopolítico. En tanto que ofrecen mayor tolerancia a las temperaturas elevadas, son baterías que sufren de una menor degradación en climas cálidos, y a lo largo de toda su descarga mantienen un voltaje más estable –pero es menor al de una batería NCM-.
Uno de los mayores puntos fuertes que presentan las baterías LFP es que tienen una mejor tolerancia a las cargas y descargas profundas. Esto significa que no sufren –como las NCM- al descargar por debajo del 20%, y tampoco al cargar por encima del 80%. Por este motivo, son baterías que requieren de menor atención, pero además ofrecen un mayor rango aprovechable de manera habitual.
Por supuesto, no todo es positivo en este tipo de baterías. Tienen una menor densidad energética, tanto gravimétrica como también volumétrica. Para ofrecer la misma autonomía que una batería NCM, las LFP son por norma general más grandes y más pesadas justo por este motivo. También hay que tener en cuenta que son menos eficientes a altas velocidades por su peso más elevado, que tienen un menor voltaje nominal y por tanto requieren de más celdas para el mismo pack de batería, y que su carga rápida suele ser más limitada. Las baterías LFP tienen un peor rendimiento en frío, con caídas de potencia más notables.
