Tutto quello che c’è da sapere sulle batterie al litio

Quasi tutti i dispositivi elettronici che fanno parte della nostra vita quotidiana sono alimentati dalle batterie agli ioni di litio: smartphone, computer portatili, dispositivi medici e auto elettriche, solo per citarne alcuni.

Per chi non si accontenta di essere un cieco utilizzatore ma vuole approfondire cosa c'è dentro questi accumulatori di energia, senza dover aprirne uno (operazione del tutto sconsigliata), ecco una breve ma utile panoramica sulle batterie al litio.

Di solito i produttori di batterie utilizzano carbonato di litio e idrossido di litio ma non tutte le batterie al litio sono uguali e che ne esistono di diverse tipologie. Infatti i composti del litio vengono combinati con una varietà di altri materiali.

• Batterie al litio con ossido di cobalto. Sono conosciute anche come batterie agli ioni di litio-cobalto e grazie alla loro elevata capacità vengono usate per i telefoni cellulari, i computer portatili e le macchine fotografiche digitali. La batteria ha un catodo di ossido di cobalto e un anodo di grafite di carbonio. Questo tipo di batteria presenta alcuni inconvenienti, tra cui una durata più breve e una potenza specifica limitata, poichè i dispositivi che le utilizzano richiedono frequenti ricariche. Inoltre, sono batterie meno sicure rispetto ad altri tipi.
• Batterie al litio con ossido di manganese. La tecnologia per questo tipo di batteria è stato scoperto nel 1980 e la prima batteria commercialmente realizzata risale al 1996, grazie alla Moli Energy. Le batterie al litio con ossido di manganese si distinguono per la loro elevata stabilità termica e sono più sicure rispetto ad altri tipi di batterie agli ioni di litio. Per questo motivo vengono spesso utilizzate in apparecchiature e dispositivi medici, ma possono anche essere utilizzati per utensili elettrici, biciclette elettriche, computer portatili e veicoli elettrici.
• Batterie al litio con ferro-fosfato. Sono batterie con bassa resistenza che beneficiano di una miglior sicurezza e stabilità termica, oltre ad un lungo ciclo di vita. Batterie completamente cariche possono essere memorizzati con piccoli cambiamenti per la durata totale della carica della batteria. Queste batterie sono spesso utilizzate nei motocicli elettrici e in tutte quelle applicazioni che richiedono una lunga durata e in massima sicurezza.
• Batterie al litio con ossido di cobalto-nichel-manganese. Possono avere un elevata energia specifica oppure un'alta potenza specifica, ma non entrambe. Sono batterie per dispositivi di potenza o propulsori per veicoli. Hanno una velocità di auto-riscaldamento molto bassa, proprietà che le rende adatte per essere impiegate nei veicoli elettrici.
• Batterie al litio con ossido di alluminio-nichel-cobalto. Chiamate anche batterie NCA, non sono comunemente impiegate nei prodotti di più largo consumo ma sono molto promettenti per l'industria automobilistica. È una batteria ad alta energia con una buona durata, anche se non offre un'alta sicurezza e i costi sono ancora elevati.
• Batterie al litio titanato. Sono una classe di batteria che sta prendendo piede in un numero sempre più alto di applicazioni. Il vantaggio principale delle batteria al litio titanato è il tempo di ricarica molto veloce. Attualmente, i produttori di automobili e biciclette elettriche utilizzano queste batterie che potrebbero venir impiegate anche negli autobus elettrici per il trasporto pubblico. Possono trovare impiego anche in ambito militare ed aerospaziale, oltre che per immagazzinare energia eolica e solare e per la creazione di reti distributive intelligenti.

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