Batterie: gli ioni di litio la chiave per efficienza e sostenibilità

La diffusione delle batterie agli ioni di litio è sotto gli occhi di tutti, e ha interessato settori molto diversi tra loro. Una tipologia di batterie che ha coinvolto, tra gli altri, sia il comparto dei dispositivi mobile, sia quello dei veicoli. In questo ultimo ambito, ad esempio, a trarre vantaggio dalla tecnologia al litio sono autovetture e veicoli industriali.

L’adozione di tali batterie, è ritenuta di fondamentale importanza anche da chiunque miri a realizzare i cosiddetti “magazzini intelligenti”, affiancandole alla ricerca di una maggiore automazione, all’utilizzo dei Big data e alla connettività tra i reparti.

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Batterie agli ioni di litio: le alternative esistenti

Il ricorso sempre più frequente alle batterie agli ioni di litio è legato ai tanti vantaggi associati a tale tecnologia. Prima di esaminarli nel dettaglio è importante ricordare come il continuo progresso tecnologico abbia già portato a ipotizzare, per il prossimo futuro, un possibile sorpasso da parte di altre soluzioni, ritenute potenzialmente ancora più performanti.

L’idrogeno e gli ioni di sodio sembrano essere destinati a recitare un ruolo da protagonisti.

Il primo è già divenuto popolare nell’industria grazie al fatto di essere ritenuto ancora più sostenibile degli ioni di litio. Veicoli industriali come i carrelli elevatori potrebbero così adottare un combustibile estremamente pulito, nonostante gli ioni di litio non difettino da questo punto di vista, rendendo più salubri gli ambienti in cui si trovano a operare.

Per quanto concerne gli ioni di sodio, il loro maggior impiego è favorito dalla considerazione che una percentuale elevata delle tecnologie utilizzate per produrre celle al sodio presenta diversi punti in comune con le tecniche di produzione delle celle agli ioni di litio. Di conseguenza, sarà possibile convertire gli impianti limitando i costi.

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I vantaggi derivanti dall’utilizzo delle batterie agli ioni di litio

Il successo riscosso dalle batterie al litio è indissolubilmente legato a una lunga serie di vantaggi. I più importanti sono riassumibili nella seguente lista:

• alta densità energetica;
• dimensioni contenute e leggerezza;
• tasso di autoscaricamento ridotto;
• effetto memoria praticamente nullo;
• Necessità limitata di manutenzione;
• ricarica veloce;
• lunga durata.

In primis, queste batterie si caratterizzano per una capacità energetica elevata senza risultare eccessivamente ingombranti. Un vantaggio evidente soprattutto nella produzione di smartphone e altri dispositivi portatili. La compattezza, unita alla leggerezza, le rende l’opzione ideale quando fattore di forma e peso sono ritenuti fondamentali.

Per quanto concerne il tasso di autoscarico, questo è normalmente inferiore al 3% mensile. Il confronto con le batterie al nichel-metallo idruro (20%) è impietoso. Il risultato è che le batterie agli ioni di litio garantiscono una lunga funzionalità. E, oltretutto, non hanno problemi nel sopportare un numero elevatissimo di cicli di ricarica. Alcuni modelli, dopo aver subìto 500 cicli di ricarica conservano ancora l’80% della capacità iniziale. I più avanzati si spingono oltre, potendo essere impiegati anche dopo 2000 cicli.

In merito all’effetto memoria, ossia la perdita della capacità energetica massima, occorre sottolineare come lo stesso contribuisca in maniera significativa a prolungare la durata delle batterie agli ioni di litio.

Il ricorso limitato alla manutenzione, volta a garantirne le prestazioni, rappresenta un ulteriore punto di forza. Interventi ridotti significano costi minori da sopportare. Sono l’effetto memoria nullo (o incredibilmente ridotto) e la bassa autoscarica a diradare gli interventi.

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Le applicazioni: dove le batterie trovano un impiego più frequente?

In ambito industriale, le batterie agli ioni di litio si distinguono a livello di efficienza, avvantaggiando ad esempio chi ne fa uso per i veicoli che operano in magazzino, riducendo i costi e non solo. Ma la disponibilità sul mercato di una molteplicità di forme e dimensioni ha portato le batterie a divenire la soluzione ottimale anche per molti altri settori.

Tra le applicazioni di maggiore interesse rientrano certamente l’utilizzo come alimentazione di emergenza, pronta a entrare in gioco in caso di necessità. Ecco perché appaiono sempre più spesso nei computer e in campo medico. Rappresentano anche la tecnologia più adatta, data la velocità dei cicli di ricarica, per accumulare energia nelle unità di energia solare. Come già indicato in precedenza, le batterie in oggetto costituiscono un’ottima fonte di alimentazione portatile, ed esercitano un ruolo di prim’ordine nell’industria delle automobili elettriche e della mobilità in generale. Veicoli alimentati in questo modo assicurano un inquinamento minore dei combustibili fossili.

Sono sicure e affidabili e risultano molto versatili: ecco perché il ricorso sempre più marcato alle batterie di litio non stupisce più gli addetti ai lavori. E se per il futuro si stanno già prospettando alternative potenzialmente ancora più performanti, questa tecnologia è ancora destinata a durare a lungo. Idrogeno e ioni di sodio sono comunque alle porte, pronti ad affiancarsi e, più avanti, a proporsi come sostituti.

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