Hai mai pensato al motivo per cui il tuo telefono funziona? Probabilmente no. Ma, se ci pensi, tutti i gadget portatili fanno affidamento su una batteria per continuare a ticchettare e alcuni hanno una durata della batteria migliore di altri. Ecco perché daremo un’occhiata a ciò che fa funzionare il tuo telefono e perché alcune batterie funzionano meglio di altre. Sulla base della chimica utilizzata per gli ioni che trasportano materiale elettrolitico, la batteria al litio può essere classificata in ioni di litio e polimeri di litio. La batteria agli ioni di litio utilizza ioni di litio liquido come elettrolita mentre i polimeri di litio utilizzano polimeri solidi o gelatinosi come elettrolita.
I due principali tipi di batterie per smartphone
Le batterie agli ioni di litio hanno un’elevata densità di energia e costano meno dei polimeri di litio. Le batterie ai polimeri di litio sono leggere e hanno una maggiore sicurezza. Tuttavia il loro costo è elevato (media del 30%) rispetto agli ioni di litio. Anche la densità di energia della batteria ai polimeri di litio rispetto alle batterie agli ioni di litio è molto inferiore. Le batterie agli ioni di litio tendono a perdere carica con l’invecchiamento anche quando non vengono utilizzate, mentre le batterie ai polimeri di litio mantengono la carica per un periodo più lungo anche durante l’invecchiamento.
Il polimero di litio è più avanzato ma ha ancora i suoi pro e contro e gli ioni di litio possono essere vecchi ma aggiornarsi ogni giorno con la tecnologia. quindi, non possiamo dire che gli ioni di litio o i polimeri di litio siano i migliori per la batteria dello smartphone. Considerando i requisiti dello smartphone in termini di peso, forma, dimensioni, densità di energia, utilizzo, ecc., dobbiamo decidere quale sia la migliore.
La tecnologia delle batterie agli ioni di litio (Li-ion) è stata storicamente la cella di alimentazione preferita per gli smartphone e anche per una vasta gamma di altri gadget portatili. Tuttavia, gli smartphone moderni ora dispongono comunemente di batterie ai polimeri di litio (Li-poli), un’alternativa adatta per un’ampia varietà di gadget elettronici di consumo. Questo non è certamente un fatto da trascurare, dato il raro rodaggio della batteria agli ioni di litio con problemi di surriscaldamento.
Con la sicurezza e la longevità della batteria in cima agli elenchi di priorità di alcuni clienti, è bene conoscere i pro e i contro di queste due tecnologie di batterie. Ecco tutto ciò che devi sapere sulle batterie agli ioni di litio e ai polimeri di litio.
Perché abbiamo bisogno di una batteria agli ioni di litio polimerica?
La batteria agli ioni di litio (Li-ion) è ampiamente utilizzata nei settori della comunicazione e dell’elettronica come vettore energetico ad alta efficienza, in particolare per strumenti di comunicazione personale come telefoni cellulari e PDA. È stata ampiamente utilizzata in Giappone dopo la commercializzazione nel 1992. Soprattutto con l’uso di strumenti di comunicazione per telefoni cellulari, le batterie al litio sono gradualmente accettate dalla maggior parte degli utenti grazie ai vantaggi di leggerezza, grande capacità e protezione ambientale.
Tuttavia, negli ultimi dieci anni, con il rapido sviluppo della tecnologia di comunicazione, la tecnologia dello schermo a colori dei telefoni cellulari, la tecnologia MMS, la tecnologia Bluetooth e la tecnologia della fotocamera sono apparse successivamente, il che pone requisiti più elevati in termini di capacità, volume, peso e prestazioni elettrochimiche del batteria. Le tradizionali batterie al litio liquido sono diventate sempre più incapaci di adattarsi alle nuove esigenze.
L’emergere di una nuova batteria agli ioni di litio polimerica (Li-Polymer) soddisfa questa domanda. La batteria ai polimeri di litio è una batteria agli ioni di litio di terza generazione sviluppata sulla base del guscio in acciaio originale e della batteria con guscio in alluminio. È più leggero, più sottile e ha una maggiore densità di energia. È accettato dai produttori di terminali di comunicazione nazionali ed esteri e dalle società di progettazione.
Differenza fra batterie ioni di litio e ioni di litio polimeriche
La differenza fondamentale tra una batteria agli ioni di litio polimerica e una batteria agli ioni di litio liquido è che gli elettroliti utilizzati nelle due sono diversi. L’elettrolita di una batteria ai polimeri di litio ha un aspetto solido ed è chiamato elettrolita solido polimerico.
Questo elettrolita è un tipo di materiale polimerico che è allo stato solido ma che dissolve l’elettrolita di supporto come un liquido e può subire migrazione ionica. Litio liquido, come suggerisce il nome, gli elettroliti sono liquidi. A causa della fluidità dei liquidi, le variazioni dei fattori ambientali esterni come le alte temperature hanno un impatto maggiore rispetto alle batterie polimeriche agli ioni di litio.
Una batteria agli ioni di litio o batteria agli ioni di litio è un tipo di batteria ricaricabile in cui gli ioni di litio si spostano dall’elettrodo negativo all’elettrodo positivo durante la scarica e ritornano durante la carica. Sono comuni nell’elettronica domestica. Sono uno dei tipi più popolari di batterie ricaricabili per l’elettronica portatile, con un’alta densità di energia, un piccolo effetto memoria e una bassa autoscarica. Sono utilizzati in applicazioni militari, veicoli elettrici a batteria e aerospaziali.
Una batteria ai polimeri di litio, o più correttamente la batteria ai polimeri di ioni di litio, è una batteria ricaricabile con tecnologia agli ioni di litio che utilizza un elettrolita polimerico invece di uno liquido. Queste batterie forniscono un’energia specifica più elevata rispetto ad altri tipi di batterie al litio e vengono utilizzate in applicazioni in cui il peso è una caratteristica fondamentale, come computer tablet, telefoni cellulari o aerei radiocomandati.
Sebbene la batteria ai polimeri di litio sia più sottile e sottile, le batterie agli ioni di litio hanno una maggiore densità di energia e costano meno da produrre. Infine, con l’aggiunta spesso di nuove sostanze chimiche e simili a queste batterie, chissà quale sarà la migliore a lungo termine.
Entrambi i tipi di batteria hanno i loro pro e contro. In generale, le batterie agli ioni di litio offrono le capacità più elevate ai prezzi più bassi. Utile se desideri un telefono economico che duri più di un giorno tra una ricarica e l’altra. Gli svantaggi degli ioni di litio sono l’autoscarica graduale, non che questo importi troppo per i telefoni sempre attivi e il potenziale piccolo, ma non nullo, di problemi di sicurezza.
Come funzionano le batterie agli ioni di litio?
La fidata batteria agli ioni di litio è il vecchio cavallo di battaglia del settore. Lo sviluppo della tecnologia è iniziato nel lontano 1912, ma non ha guadagnato popolarità fino all’adozione da parte di Sony nel 1991. Da allora, le batterie agli ioni di litio hanno alimentato una vasta gamma di gadget, dalle fotocamere portatili ai lettori musicali e smartphone.
Gli ioni di litio si sono dimostrati così efficaci a causa, in parte, della sua altissima densità di energia, della mancanza dell'”effetto memoria” (in cui le celle diventano più difficili da caricare nel tempo) a differenza della precedente tecnologia delle batterie e del suo costo di produzione relativamente economico.
Queste batterie sono costituite da due elettrodi positivi e negativi separati da un elettrolita chimico liquido, come etilene carbonato o dietil carbonato. La composizione chimica di questa batteria la limita ad una forma prevalentemente rettangolare. La capacità della batteria agli ioni di litio diminuisce durante i cicli di carica e si scarica persino quando non viene utilizzata, il che non è l’ideale. Peggio ancora, l’elettrolita chimico può diventare instabile a temperature estreme o se forato, portando a “fuga termica” e incendi. Anche se devo sottolineare che è molto, molto raro. I controller elettronici vengono spesso utilizzati per regolare la carica e la potenza di scarica per prevenire il surriscaldamento.
Come funzionano le batterie ai polimeri di litio?
La tecnologia delle batterie ai polimeri di litio è più recente di quella agli ioni di litio. Non è apparso sulla scena fino agli anni ’70 e si è fatto strada negli smartphone solo molto più di recente. La tecnologia è diventata sempre più popolare negli smartphone che utilizzano tecnologie di ricarica molto veloci. Questo perché le batterie Li-Poly tendono ad essere un po’ più robuste di quelle agli ioni di litio, il che lo rende
La tecnologia ai polimeri di litio utilizza ancora un elettrodo positivo e negativo, ma con un elettrolita solido secco, chimico poroso o simile al gel, anziché un liquido. Di conseguenza, le batterie ai polimeri possono offrire un profilo più basso, un design flessibile e più robusto. Poiché hanno anche una minore possibilità di fuoriuscita di elettroliti con conseguente fuga termica. In poche parole, sono un po’ più sicuri. Tuttavia, non sono completamente immuni dai problemi derivanti dall’essere forati, stressati o surriscaldati.
Uno dei principali svantaggi di questa tecnologia è un costo di produzione notevolmente più elevato, il che significa gadget e smartphone più costosi rispetto agli ioni di litio. Anche il ciclo di vita dei polimeri di litio è più breve e le batterie immagazzinano meno energia rispetto alle stesse dimensioni degli ioni di litio. Questo non è l’ideale se vuoi che il tuo prodotto duri a lungo. Queste celle utilizzano ancora circuiti di protezione per mantenere le tensioni operative entro limiti di sicurezza.