Come funzionano le batterie agli ioni di litio

Milioni di persone ogni giorno vivono alimentate da batterie agli ioni di litio. Grazie alla sua portabilità, all'elevata densità di energia e alla capacità di ricarica, questa tecnologia sta diventando sempre più comune in tutto, dai laptop e telefoni cellulari agli ibridi e ai veicoli elettrici.

Allora come funziona?

Puoi guardare questa animazione per vedere come è fatta.

GLI ELEMENTI

Anodo, catodo, separatore, elettrolita e due collettori di corrente (positivo e negativo) costituiscono una batteria. Il litio è immagazzinato nell'anodo e nel catodo. Gli ioni di litio caricati positivamente vengono trasportati attraverso il separatore dall'elettrolita dall'anodo al catodo e viceversa. Una carica viene prodotta al collettore di corrente positiva dal movimento degli ioni di litio, che rilascia elettroni liberi nell'anodo. La corrente elettrica viaggia quindi dal collettore di corrente positiva al collettore di corrente negativa dopo essere passata attraverso un dispositivo alimentato (come un computer o un telefono cellulare). Il separatore impedisce agli elettroni di muoversi liberamente all'interno della batteria.

CARICA/SCARICA
L'anodo rilascia ioni di litio al catodo quando la batteria si scarica e produce una corrente elettrica, che provoca un flusso di elettroni da un lato all'altro. Il contrario si verifica quando il gadget è collegato: gli ioni di litio vengono emessi dal catodo e ricevuti dall'anodo.

DENSITÀ DI ENERGIA VS. DENSITÀ DI POTENZA
I termini "densità di energia" e "densità di potenza" sono usati più frequentemente in relazione alle batterie. La quantità di energia che una batteria può immagazzinare in relazione alla sua massa è misurata in wattora per chilogrammo (Wh/kg). La densità di potenza, espressa in watt per chilogrammo (W/kg), è il rapporto tra la potenza che una batteria può fornire e la sua massa. Prendi in considerazione lo svuotamento di una piscina per aiutarti a visualizzarlo meglio. La densità di potenza è come prosciugare la piscina il più rapidamente possibile, ma la densità di energia è come la dimensione della piscina.

Il Vehicle Technologies Office (VTO) del Dipartimento dell'Energia cerca di aumentare la densità energetica della batteria riducendo al contempo i costi e mantenendo una densità di potenza rispettabile.
 

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