AS5_2025

Automazione e Strumentazione Giugno-Luglio 2025 Approfondimenti 43 FOCUS Ioni di litio: le più diffuse La tecnologia più comune è quella delle batterie agli ioni di litio , o Li-ion . Queste batterie funzio- nano grazie al movimento degli ioni di litio tra l’a- nodo e il catodo attraverso un elettrolita liquido. L’anodo è solitamente in grafite, mentre il catodo può essere composto da diversi materiali, come ossidi di litio e metalli di transizione. Le batterie Li-ion offrono un buon equilibrio tra densità ener- getica, durata e sicurezza. Sono leggere, compatte e non soffrono dell’effetto memoria, una grande limitazione degli idruri metallici, il che significa che possono essere ricaricate anche parzialmente senza compromettere la loro capacità complessi- va. Tuttavia, presentano alcuni svantaggi, tra cui la sensibilità alle alte temperature, che può ridurre la loro efficienza e sicurezza, e un costo di produ- zione relativamente elevato. Inoltre, il loro smal- timento richiede attenzione, poiché contengono materiali potenzialmente inquinanti. Versatili litio-polimeri Un’evoluzione delle batterie Li-ion è rappresenta- ta dalle batterie al litio-polimero , o Li-Po . Queste utilizzano un elettrolita in forma di gel o solido, che consente una maggiore flessibilità nella pro- gettazione delle celle. Le batterie Li-Po sono par- ticolarmente apprezzate per la loro leggerezza e per la possibilità di essere modellate in forme sot- tili e compatte, rendendole ideali per smartphone, droni e dispositivi medici. Inoltre, sono meno sog- gette a perdite di elettrolita e, in alcuni casi, of- frono una maggiore sicurezza rispetto alle Li-ion tradizionali. Tuttavia, tendono ad avere una durata inferiore e una densità energetica leggermente più bassa, oltre a essere più costose da produrre. Sicure e resistenti Un’altra tecnologia emergente è quella delle batterie al litio-ferro-fosfato (LFP), note come LiFePO 4 . Queste batterie si distinguono per la loro eccel- lente stabilità termica e chimica, che le rende par- ticolarmente sicure anche in condizioni operative estreme. Per esempio, questo tipo di batterie sono ampiamente utilizzate, da decenni, negli utensili professionali da cantiere, senza fili, e il loro com- portamento e la loro durata sono ben studiati e co- nosciuti. Le batterie al litio-ferro-fosfato sono meno soggette a surriscaldamento e incendi, e offrono una lunga durata in termini di cicli di carica e sca- rica. Per questo motivo, sono spesso utilizzate in ap- plicazioni che richiedono elevata affidabilità, come i sistemi di accumulo domestico e i veicoli elettrici commerciali. Tuttavia, la loro densità energetica è inferiore rispetto ad altre tecnologie al litio, il che si- gnifica che, a parità di volume, immagazzinano me- no energia. Questo le rende meno adatte per appli- cazioni in cui lo spazio e il peso sono fattori critici. Alta densità energetica Negli ultimi anni, la ricerca si è concentrata anche sulle batterie al litio metallico , una tecnologia che Le batterie al litio-metallico e allo stato solido promettono maggiore densità di energia, ma sono ancora in fase di sviluppo