Batterie al litio sono più popolari che mai e compaiono in vari prodotti elettronici. Tuttavia, non tutte le batterie al litio sono uguali. Oggi esploriamo i sei principali tipi di batterie al litio – i loro pro e contro e le loro migliori applicazioni.
Litio Ferro Fosfato (LFP)
Le batterie LFP sono tra i migliori tipi di sistemi di accumulo di energia. Sono dotati di catodi fosfatici e anodi di carbonio grafitico. Queste batterie vantano cicli di lunga durata, eccellente stabilità termica e prestazioni elettrochimiche affidabili.
Pro
Le batterie LFP sono popolari per le applicazioni ad alta potenza grazie alla loro durevolezza, lunga durata e sicurezza. Spesso durano più di 2.000 cicli e la profondità della scarica ha un impatto minimo sulla loro durata.
Le batterie LFP sono generalmente classificate per una profondità di scarica dell'80% e alcune possono resistere anche al 100% di scarica senza danni.
Con bassa resistenza interna e a fuga termica soglia di circa 270°C (518°F), le batterie LFP sono una delle opzioni di batteria al litio più sicure.
Contro
Le batterie LFP hanno un'energia specifica inferiore (90–120 Wh/kg) rispetto ad altre batterie al litio, inoltre le prestazioni saranno ridotte alle basse temperature. Ciò li rende meno adatti per applicazioni ad alto avviamento.
Applicazioni
La batteria LFP viene spesso utilizzata per sostituire le batterie al piombo-acido a ciclo profondo, poiché quattro celle in serie producono 12,80 V, simili a sei celle al piombo-acido da 2 V.
Ossido di litio cobalto (LCO)
L'LCO era una delle prime batterie agli ioni di litio. Hanno un'elevata densità di energia ma una bassa densità di potenza, il che li rende inadatti per applicazioni con carichi elevati. Tuttavia, possono fornire energia per un periodo prolungato.
Pro
Le batterie LCO hanno un'energia specifica elevata (150–200 Wh/kg), che consente loro di fornire energia per un periodo prolungato in applicazioni a basso carico.
Contro
Le batterie LCO hanno una durata breve di 500-1.000 cicli e il cobalto è costoso, il che le rende costose. Le batterie LCO hanno anche una bassa stabilità termica, che ne limita l'uso in applicazioni a carico elevato.
Applicazioni
Le batterie LCO erano comuni nei dispositivi elettronici leggeri e di piccole dimensioni, ma stanno perdendo popolarità a causa degli elevati costi del cobalto e dei problemi di sicurezza.
Ossido di manganese agli ioni di litio (LMO)
Le batterie LMO utilizzano catodi di ossido di litio e manganese, che migliorano il flusso ionico, riducono la resistenza e aumentano la gestione della corrente. Ciò migliora la stabilità termica e la sicurezza.
Pro
Le batterie LMO si caricano rapidamente, forniscono elevata potenza (100–150 Wh/kg) e funzionano in modo efficiente a temperature più elevate. Offrono anche flessibilità, poiché la loro chimica interna può essere regolata per ottimizzarla per applicazioni a carico elevato o di lunga durata.
Contro
Le batterie LMO stanno perdendo popolarità poiché offrono le stesse caratteristiche delle batterie LFP ma hanno meno cicli di vita, spesso solo 300-700.
Applicazioni
Le batterie LMO vengono utilizzate per utensili elettrici portatili, dispositivi medici e alcuni veicoli ibridi/elettrici.
Litio Nichel Manganese Cobalto (NMC)
batterie NMC bilanciare nichel, manganese e cobalto per sfruttare i loro punti di forza. Il nichel fornisce un'elevata densità di energia ma è instabile, mentre il manganese è stabile ma ha una bassa densità di energia. La combinazione di questi elementi si traduce in una chimica della batteria stabile e ad alta densità di energia (150–220 Wh/kg).
Pro
Le batterie NMC presentano numerosi vantaggi: elevata densità di energia, durata di vita più lunga, costi inferiori rispetto alle batterie a base di cobalto e maggiore stabilità termica rispetto alle batterie LCO.
Contro
Le batterie NMC hanno un voltaggio leggermente inferiore rispetto alle batterie a base di cobalto.
Applicazioni
Le batterie NMC, come le batterie LMO, sono popolari negli utensili elettrici e nei propulsori elettronici per e-bike, scooter e alcuni veicoli elettrici.
Ossido di alluminio al litio nichel cobalto (NCA)
Le batterie NCA hanno una densità energetica più elevata (200-260 Wh/kg) rispetto alle batterie NMC, consentendo loro di immagazzinare più energia per unità di volume. Tuttavia, sono anche più inclini agli eventi di instabilità termica.
Pro
Le batterie NCA hanno un'elevata densità di energia e una durata di vita ragionevole.
Contro
Le batterie NCA sono meno sicure e più costose delle altre batterie al litio.
Applicazioni
Le batterie NCA sono popolari nel mercato dei veicoli elettrici grazie alla loro capacità di funzionare in applicazioni ad alto carico con una lunga durata della batteria. Tesla utilizza batterie NCA.
Ossido di titanato di litio (LTO)
Le batterie LTO sono molto sicure e di lunga durata, con una ricarica più rapida rispetto ad altre batterie al litio. Usano titanato di litio nell'anodo e LMO o NMC nel catodo.
Pro
Le batterie LTO offrono ricarica rapida, un ampio intervallo di temperature operative, elevata durata fino a 10.000 cicli ed eccellente sicurezza grazie alla loro stabilità.
Contro
Le batterie LTO hanno una densità energetica inferiore (50–80 Wh/kg) rispetto a tutti gli altri 5 tipi di batterie al litio. Sono anche molto costosi.
Applicazioni
Le batterie LTO hanno numerose applicazioni, inclusi veicoli elettrici, stazioni di ricarica, telecomunicazioni e apparecchiature aerospaziali/militari.
Qual è il tipo più comune di batteria al litio?
Le batterie LCO alimentano telefoni cellulari, laptop, tablet e fotocamere digitali – rendendoli il tipo più comune di batteria al litio.
Conclusione
Diverse batterie al litio hanno vantaggi, svantaggi e applicazioni unici. Le tue esigenze, come budget, tolleranza di sicurezza e requisiti di alimentazione, determinano il tipo di batteria al litio migliore per te. Se hai bisogno di batterie al litio personalizzate, contatta il nostro esperto.
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