Le batterie agli ioni di litio alimentano la maggior parte dei dispositivi elettronici in tutto il mondo. Tuttavia, potresti aver incontrato alcuni dispositivi elettronici di consumo con una batteria ai polimeri di litio.
Anche se potrebbe non essere immediatamente evidente, c'è una differenza significativa tra le batterie agli ioni di litio (Li-ion) e ai polimeri di litio (Li-Po).
In questo articolo, diamo uno sguardo approfondito a questi tipi di batterie popolari e al modo in cui alimentano i dispositivi che utilizziamo nella nostra vita di tutti i giorni.
Cosa sono le batterie agli ioni di litio (Li-Ion)?
La batteria agli ioni di litio alimenta smartphone, laptop e numerosi altri dispositivi in tutto il mondo. Queste batterie sono realizzate combinando quattro diversi componenti:
- Un catodo (il terminale positivo)
- Un anodo (il terminale negativo)
- Un separatore
- elettrolita
L'anodo è composto principalmente da litio (da cui il nome), mentre il catodo è spesso costituito da grafite. Spesso vengono utilizzati anche cobalto o manganese.
Il separatore impedisce alle cariche di causare un cortocircuito e l'elettrolita funge da mezzo che consente agli ioni di spostarsi dall'anodo al catodo.
Pertanto, quando carichi il telefono, gli ioni memorizzati sul terminale negativo iniziano a vibrare fino a quando non lo fanno guadagna abbastanza carica per compiere il viaggio dall'anodo al catodo, superando la separazione strato. Questo movimento è ciò che genera l'elettricità che alimenta il tuo dispositivo. Quando la batteria si scarica, gli ioni tornano al catodo.
Cosa sono le batterie ai polimeri di litio (Li-Po)?
Una batteria ai polimeri di litio è leggermente più recente della convenzionale batteria agli ioni di litio e solo di recente le batterie Li-Po sono state introdotte negli smartphone. È una delle alternative più promettenti batterie agli ioni di litio.
La ragione principale di ciò era a causa delle loro capacità di ricarica rapida. Le batterie ai polimeri di litio erano originariamente utilizzate nei telefoni più vecchi e ingombranti e sono state trovate nei laptop. I dispositivi moderni, come i droni, contengono anche batterie ai polimeri di litio. Poiché è così flessibile e leggero, le batterie ai polimeri di litio si trovano anche nei power bank.
Proprio come le batterie agli ioni di litio, anche le batterie Li-Po hanno un anodo e un catodo. Ma queste batterie utilizzano un elettrolita simile al gel invece di un elettrolita liquido.
Questo è uno dei motivi per cui sono generalmente più durevoli e non devi preoccuparti anche delle perdite di elettrolita. Ma questo materiale simile al gel tende a diventare più duro nel tempo, riducendo la capacità degli ioni di muoversi liberamente, riducendo la durata della batteria.
Le 8 differenze chiave tra batterie Li-Ion e Li-Po
Esistono numerose differenze tra le batterie agli ioni di litio e ai polimeri di litio.
1. Prezzo
Uno dei motivi principali alla base dell'adozione diffusa delle batterie agli ioni di litio è il loro basso prezzo. Le nuove tecnologie hanno praticamente dimezzato il prezzo delle batterie agli ioni di litio e, poiché esistono da un po' di tempo, è generalmente molto più facile produrre queste batterie.
Se confronti direttamente i prezzi, i costi di produzione delle batterie ai polimeri di litio sono leggermente superiori. Ecco perché non sono comunemente usati nell'elettronica più economica.
2. Densità di potenza
La densità di potenza si riferisce alla quantità di energia contenuta nella batteria rispetto al suo peso. Pertanto, una batteria con una densità di potenza maggiore avrà un tempo di funzionamento più lungo.
Le batterie agli ioni di litio possono contenere fino a quattro volte la carica rispetto alle batterie ai polimeri di litio di dimensioni simili. Questo li rende più desiderabili per l'uso in dispositivi elettronici compatti.
D'altra parte, le batterie ai polimeri di litio di solito devono essere racchiuse in una custodia rigida o morbida. Ciò aumenta ulteriormente l'ingombro, il che li rende inutilizzabili in dispositivi più piccoli.
Tuttavia, la bilancia potrebbe eventualmente ribaltarsi con l'introduzione di nuovi metodi di produzione.
3. Sicurezza
Le batterie ai polimeri di litio sono generalmente più sicure delle loro controparti agli ioni di litio, principalmente a causa del loro imballaggio robusto. Una batteria Li-Po a guscio rigido può resistere alla pressione esterna, riducendo i rischi.
Questo è uno dei motivi per cui la maggior parte dei dispositivi che offrono una ricarica estremamente rapida di solito hanno batterie ai polimeri di litio all'interno. Il gel elettrolitico in una batteria Li-Po ha anche meno probabilità di perdite rispetto all'elettrolito agli ioni di litio.
4. Tasso di scarica passiva
Un dispositivo alimentato da una batteria Li-Po si scaricherà in modo incredibilmente lento. La velocità di scarica passiva delle batterie Li-Po è considerevolmente bassa rispetto alle batterie agli ioni di litio, quindi non devi preoccuparti che il tuo dispositivo esaurisca la carica mentre non viene utilizzato. In questo, la conservazione a lungo termine delle batterie Li-Po è più facile di quella agli ioni di litio.
5. Versatilità
Un vantaggio poco noto delle batterie ai polimeri di litio è che sono abbastanza versatili. Non vengono utilizzati solo in telefoni cellulari, power bank o laptop; puoi acquistare batterie Li-Po da utilizzare anche in droni per hobby o veicoli RC.
Un semplice motivo è la loro natura personalizzabile. Puoi acquistare batterie Li-Po in tutte le forme e dimensioni (grazie alla loro base in gel) e diversi produttori hanno approfittato di questa libertà. Puoi ottenere batterie Li-Po da 1.000 mAh a 10.000 mAh o superiori! Alcune batterie Li-Po hanno anche un profilo incredibilmente sottile, con uno spessore inferiore a 1 mm!
6. Vita utile
Le batterie agli ioni di litio generalmente durano più a lungo delle batterie ai polimeri di litio. Una batteria media agli ioni di litio può durare da due a tre anni, mentre le batterie ai polimeri di litio hanno una durata molto più breve. Questo perché l'elettrolito a base di gel inizia a indurirsi nelle batterie Li-Po.
7. Manutenzione generale
Le batterie agli ioni di litio non richiedono praticamente alcuna manutenzione. Le batterie Li-Po, invece, richiedono un po' di manutenzione.
Molti dei i miti sulla ricarica del telefono sono falsi. Il software per smartphone consente inoltre di ottenere informazioni più precise sulla batteria. Ad esempio, puoi calibra la batteria del tuo iPhone per saperne di più sulle sue prestazioni generali.
Ad esempio, se stai conservando batterie Li-Po, devi caricarle intorno al segno del 30% prima di riporle. Allo stesso modo, le batterie Li-Po più grandi richiedono un caricabatteria specializzato per la ricarica.
La tecnologia più recente ha ora semplificato notevolmente la manutenzione delle batterie ai polimeri di litio, motivo per cui ora vengono utilizzate negli smartphone.
8. Portabilità
Sia le batterie agli ioni di litio che quelle ai polimeri di litio sono abbastanza portatili. Tuttavia, il primo vince perché puoi trovarli facilmente in design piuttosto sottili, motivo per cui sono spesso utilizzati nell'elettronica di consumo più piccola.
Li-Ion vs. Li-Po: qual è il migliore?
Le batterie agli ioni di litio sono più comuni a causa della loro diffusa adozione. Tuttavia, le batterie ai polimeri di litio stanno rapidamente diventando popolari grazie alle loro maggiori caratteristiche di sicurezza e alle prestazioni stabili.
Tuttavia, molte aziende stanno ora lavorando su nuove tecnologie. Le batterie allo stato solido, ad esempio, superano le batterie agli ioni di litio praticamente in ogni reparto, fornendo un'alternativa più promettente.