The application of lithium-ion batteries is very extensive. What advantages make it so popular? Perhaps you are also curious about this. Before unravelling this confusion, let’s first understand what is a batteria agli ioni di litio.

Vantaggio della batteria Lifepo4 da 12,8V 170Ah

Vantaggio della batteria Lifepo4 da 12,8V 170Ah

Che cos'è una batteria agli ioni di litio?

The positive electrode material of a lithium-ion battery is a lithium-ion compound, such as lithium cobalt oxide (LiCoO₂), lithium manganese oxide (LiMn₂O₄), or lithium iron phosphate (LiFePO₄). The negative electrode material is usually graphite. It is a rechargeable battery that uses lithium ions as carriers,  generating energy through the movement of lithium ions between the positive and negative electrodes. Lithium ions as positive electrode materials bring the following benefits to the battery:

Vantaggi della batteria agli ioni di litio

  • Sicurezza

La sicurezza della batteria è sempre stata la nostra principale preoccupazione. Le proprietà chimiche degli ioni di litio sono molto stabili, quindi anche in caso di sovraccarico, foratura, impatto o bruciatura, è improbabile che prenda fuoco o esploda facilmente. Potete usarlo con fiducia.

  • Nessun effetto memoria

Le batterie agli ioni di litio non hanno quasi alcun effetto memoria perché le loro prestazioni chimiche sono molto stabili e non cambiano nel tempo. Pertanto, è possibile ricaricare la batteria in qualsiasi momento senza doverla prima scaricare completamente.

  • Leggero

Il peso delle batterie al litio è legato alla loro capacità e anche altri elementi di progettazione, come il materiale dell'involucro, influiscono sul peso della batteria. Pertanto, i diversi tipi di batterie agli ioni di litio presentano differenze di peso. Tuttavia, nel complesso, le batterie agli ioni di litio sono più leggere delle tradizionali batterie al nichel-cadmio e al piombo-acido, a volte anche solo di un terzo del loro peso, il che può ridurre significativamente l'onere del trasporto dei bagagli quando si è in giro.

  • Lunga durata del ciclo

Il cycle life of a lithium battery refers to the number of charge and discharge cycles it can complete before the battery capacity decreases to a certain level. The cycle life is influenced by various factors, including battery materials, manufacturing quality, operating environment, and charging/discharging methods. 

In condizioni di utilizzo adeguate, le batterie agli ioni di litio possono raggiungere migliaia di cicli di carica-scarica. Ad esempio, la batteria Delong batterie al litio ferro fosfato (LiFePO₄) hanno una durata di circa 6500 cicli e alcune batterie al litio e titanio presenti sul mercato possono addirittura superare le decine di migliaia di cicli, superando di gran lunga le batterie al piombo.

  • Alta densità energetica

La densità di energia delle batterie agli ioni di litio è relativamente alta tra le batterie ricaricabili, di solito compresa tra 150-250 Wh/kg. Le batterie agli ioni di litio ad alte prestazioni possono addirittura raggiungere densità energetiche superiori a 300 Wh/kg. Come è noto, le batterie al litio metallico allo stato solido hanno raggiunto una densità energetica di 500 Wh/kg, avvicinandosi al limite teorico. Un'alta densità energetica significa che è possibile utilizzare più energia.

  • Forte resistenza

Le batterie agli ioni di litio hanno un'elevata densità energetica e sono leggere. Rispetto alle batterie al piombo, possono fornire ai vostri dispositivi un'energia più duratura a parità di volume o peso..

  • Tolleranza alla temperatura

Le batterie agli ioni di litio hanno un'ampia gamma di temperature operative, da -20°C a 60°C, e mantengono buone prestazioni. Alcuni produttori di batterie agli ioni di litio hanno addirittura ampliato le temperature di esercizio sviluppando batterie al litio a bassa temperatura e batterie al litio ad alta temperatura per applicazioni specifiche. Quando si scelgono le batterie agli ioni di litio, è possibile selezionarle in base alla temperatura di esercizio.

  • Ricarica rapida e sicura

La velocità di carica e scarica delle batterie agli ioni di litio è rapida e di solito è espressa in tassi C per rappresentare la velocità di carica e scarica, come 1C, 2C, 3C, ecc. 

Qui, C rappresenta la capacità nominale della batteria:

1C significa caricare e scaricare a una corrente pari alla capacità della batteria.

2C significa caricare e scaricare a una corrente doppia rispetto alla capacità della batteria. 

Facciamo un semplice esempio: una batteria con una capacità di 10.000 milliampereora (mAh), 

la corrente di carica e scarica di 1C è di 10.000 mA, e la corrente di carica e scarica 2C è di 20.000 mA. 

Questo dovrebbe essere facile da capire. In pratica, la velocità di carica delle batterie agli ioni di litio è solitamente compresa tra 1C e 3C, e può raggiungere un massimo di 5C.

  • Basso tasso di autoscarica

Il tasso di autoscarica si riferisce alla velocità con cui una batteria si scarica da sola quando non viene utilizzata. Indipendentemente dal tipo di batteria, esiste un certo grado di autoscarica. L'autoscarica può influire sulle prestazioni e sulla durata della batteria, per cui è preferibile un tasso di autoscarica più basso.

 Il tasso di autoscarica delle batterie agli ioni di litio è generalmente compreso tra 2% e 5%. Anche dopo essere state completamente caricate, possono mantenere una capacità relativamente elevata se lasciate inattive in casa per un mese, un dato perfetto rispetto ad altre batterie al litio con un tasso di autoscarica di oltre 10%.

  • Senza manutenzione

Le batterie agli ioni di litio non richiedono quasi alcuna manutenzione. Tuttavia, prestando attenzione a non sovraccaricarle o scaricarle eccessivamente durante l'uso regolare, evitando di utilizzarle oltre l'intervallo di temperatura di esercizio e ricaricando regolarmente le batterie inattive, è possibile prolungarne adeguatamente la durata.

  • Rispettoso dell'ambiente

Le batterie agli ioni di litio sono batterie ricaricabili in grado di fornire un'elevata densità energetica e di ridurre l'impatto ambientale. Inoltre, le batterie agli ioni di litio non contengono metalli pesanti come cadmio, piombo o mercurio e quindi non inquinano l'ambiente.

Conclusione

Questi sono i vantaggi delle batterie agli ioni di litio. Altri aspetti potrebbero non essere menzionati e continueremo ad aggiornarli.

Se volete saperne di più sulle batterie agli ioni di litio, questo è un documento sulle batterie agli ioni di litio 16 tipi di batterie agli ioni di litio.