Punti chiave:
- Le batterie agli ioni di litio (Li-ion) e al litio ferro fosfato (LiFePO4) differiscono per sicurezza, materiali, densità di energia, velocità di carica/scarica, ciclo di vita, conservazione e applicazioni.
- Le batterie agli ioni di litio hanno una densità di energia più elevata ma richiedono un'attenta gestione per prevenire la fuga termica.
- Le batterie LiFePO4 sono più sicure, con un ciclo di vita più lungo e un minor rischio di problemi termici, rendendole adatte per ambienti ad alta temperatura e dispositivi portatili.
Ioni di litio e batterie al litio ferro fosfato sono due tipi comuni di batterie a base di litio, ciascuno con caratteristiche distinte e considerazioni sulla sicurezza.
Mentre batterie agli ioni di litio possono essere soggetti a instabilità termica, possono essere resi sicuri con circuiti di protezione e gestione termica adeguati. Le batterie al litio ferro fosfato, spesso erroneamente chiamate batterie al litio metallico, in realtà non contengono litio metallico. Invece, utilizzano il materiale catodico più stabile al litio ferro fosfato, che è meno incline alla fuga termica rispetto all’ossido di litio cobalto utilizzato in molte batterie agli ioni di litio.
Oggi approfondiamo più contenuti in modo da poter saperne di più su queste 2 batterie più popolari della famiglia al litio.
Materiale
- Catodo: le batterie agli ioni di litio utilizzano ossidi di litio cobalto o manganese, mentre le batterie LiFePO4 contengono fosfato di ferro, che non è tossico.
- Anodo: entrambi i tipi utilizzano elettrodi di carbonio grafitico con supporto metallico, che migliorano la conduttività e la capacità.
Densità di energia
Gli ioni di litio (150-220 Wh/kg) superano LiFePO4 (90-120 Wh/kg).
Tasso di ricarica & Tasso di scarico
- Ioni di litio: si carica da 0,7°C a 1,0°C, si scarica a 1°C, con una tensione nominale di 3,6V.
- LiFePO4: si carica a 1,0°C, si scarica a 1-25°C, con una tensione nominale di 3,2V.
Ciclo vitale
Gli ioni di litio sopportano 400-1200 cicli, mentre LiFePO4 vanta 2000-8000 cicli.
Conservazione a lungo termine
Gli ioni di litio hanno una durata di conservazione di 300 giorni, leggermente inferiore ai 350 giorni di LiFePO4.
Sicurezza
Le batterie agli ioni di litio possono surriscaldarsi rapidamente e potrebbero verificarsi instabilità termica. Le batterie LiFePO4 rimangono fredde e sono meno soggette a problemi termici.
Applicazione
- Ioni di litio: utilizzato nello stoccaggio dell'energia solare, in sostituzione delle batterie al piombo in imbarcazioni, camper, golf cart, motociclette e macchine da pavimento.
- LiFePO4: comune negli smartphone, nei laptop e nei dispositivi portatili, nonché nelle applicazioni di mobilità elettrica come biciclette elettriche ed scooter elettrici.
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