LifePO4: l’accumulatore per fotovoltaico agli ioni di litio
Batterie LifePO4 per fotovoltaico: scopriamo qualcosa in più!
Dagli anni ‘90, gli accumulatori agli ioni di litio hanno acquistato sempre più una maggior rilevanza, grazie all’avvento dei telefoni cellulari. Infatti, la batteria agli ioni di litio possedeva un grande vantaggio: l’alta densità di energia. Ciò significava avere il massimo di energia stoccata in uno spazio minimo. Queste due nuove tecnologie si sono trovate l’un l’altra e ha contribuito a vicenda al loro successo.
Naturalmente, questo piccolo miracolo della tecnologia si è evoluto nel tempo. Le batterie agli ioni di litio sono diventate sempre più compatte e i cellulari da molto grandi, sono potuti diventare unità più facilmente gestibili.
Le batterie agli ioni di litio non hanno però effetto memoria, un difetto proprio delle vecchie tecnologie ad accumulo, ancora ricordato da molte persone.
Tipologie di accumulatori agli ioni di litio
Ovviamente non esiste nessuna “batteria agli ioni di litio“, è piuttosto un termine generale per categorizzare tutta una serie di batterie che rientrano in questa categoria. E se ne aggiungono sempre di nuove alla lista.
Il primo rappresentante importante di questa categoria è stato la batteria al litio-cobalto (LiCoO2), che rapidamente ha conquistato cellulari e notebook grazie alla sua alta densità di energia.
Nel frattempo anche la batteria al litio-cobalto ha continuato a svilupparsi e differenziarsi. Con l’aggiunta di nuovi materiali, come ad esempio la batteria al litio-nichel-manganese-cobalto (NMC) oppure la batteria al litio-nichel-cobalto-alluminio (NCA).
Lo scopo di queste miscele litio-cobalto è quello di conseguire la più alta densità di energia possibile. Non stupisce quindi, che esse siano utilizzate ovunque; dagli oggetti di peso minimo come con dispositivi mobili alle grandi auto elettriche.
Ma anche al di fuori dei composti di litio-cobalto, c’è stato un costante sviluppo.
Per esempio esistono anche batterie al litio-manganese, al litio-titanio o al litio-fosfato di ferro.
Se l’elettrolita in una batteria agli ioni di litio invece di essere liquido, è solido, allora si parla di batterie ai polimeri di litio.
Esistono anche nuovi materiali che sono ancora in fase di sperimentazione, come il litio-aria o la batteria al litio-zolfo.
Come funzionano gli accumulatori agli ioni di litio?
Al fine di valutare un accumulatore per fotovoltaico, vale la pena dare un’occhiata alla costruzione di una batteria agli ioni di litio.
Tra i due elettrodi, il catodo e l’anodo, uno è un elettrolita. L’anodo, con carica negativa, è di solito in grafite, mentre il catodo positivo è composto da uno dei molti misti ossidi sopra menzionati.
Per caricare la batteria, viene applicata una tensione: gli ioni di litio migrano attraverso l’elettrolita da un elettrodo all’altro. Durante la scarica, l’energia assorbita dalla carica, va nella direzione opposta.
L’elettrolita come portatore di carica elettrica è generalmente costituito da sostanze liquide e conduttrici, in modo che gli ioni di litio possono facilmente migrarci attraverso.
Quando gli ioni di litio si sono spostati da un elettrodo all’altro, hanno consumato tutta l’energia e la batteria deve essere ricaricata.
Il litio compone solo una piccola parte di tutto l’accumulatore. La batteria è formata da litio solo dall’1 all’1,5%, il resto sono materiali per il catodo, l’anodo o strati rame strati conduttivi di rame.
Da quali materiali sono composti gli accumulatori per fotovoltaico di sonnenBatterie?
Mentre i composti al litio-cobalto sono usati principalmente in applicazioni che richiedono la massima densità di energia, per l’accumulatore di casa la storia è un po’ diversa.
Naturalmente, l’accumulatore per fotovoltaico dovrebbe anche essere compatto, ma i problemi di dimensione non sono così drastici come in una macchina o un telefono cellulare, dove ogni grammo conta. La durata di vita della batteria e la sua sicurezza sono criteri molto più importanti in un accumulatore fotovoltaico.
Negli accumulatori sonnen vengono utilizzate batterie in LiFePO4.
Questo tipo di materiale è considerato resistente, durevole e più sicuro di molte altre batterie agli ioni di litio.
La sonnenBatterie garantisce ad esempio una durata di 10.000 cicli di carica. Per fare confronto, la durata di vita di una batteria per il cellulare varia dai 300 ai 500 cicli.
Inoltre, la batteria LiFePO4 è l’unico materiale che si verifica anche in natura.
Non contiene metalli pesanti o tossici quali piombo, cobalto o nichel, il che lo rende partner ideale per la costruzione di accumulatori per fotoviltaico!
