Batterie al litio: il futuro della logistica?
L’utilizzo di batterie agli ioni di litio nei carrelli elevatori è sempre più diffuso. Ecco i principali vantaggi delle batterie al litio rispetto alle tradizionali batterie al piombo-acido.
La tecnologia delle batterie agli ioni di litio è considerata un’interessante e vantaggiosa alternativa alle tradizionali batterie al piombo-acido, offrendo un migliore utilizzo dell’energia, una maggiore performance e flessibilità di carica, senza la necessità di disporre delle tradizionali installazioni di carica e aerazione degli ambienti. Inoltre, il risparmio energetico, la maggior sicurezza nelle operazioni di carica e la minor manutenzione richiesta da queste batterie, estendono i vantaggi incrementandone ogni giorno di più la diffusione nei carrelli elevatori elettrici, nelle piattaforme di sollevamento, nelle macchine per la pulizia industriale.
Vantaggi delle batterie al litio
Ecco alcuni fra i principali vantaggi dell’utilizzo di batterie al litio rispetto alle tradizionali batterie al piombo-acido:
- Maggior efficienza energetica e riduzione del consumo di energia
- Riduzione dei tempi di ricarica o dovuti alla sostituzione delle batterie
- Facilità di sostituzione
- Assenza di manutenzione
- Alto rendimento continuo, senza i problemi legati alla perdita di capacità
- Maggior flessibilità nelle operazioni di ricarica
- Ciclo di vita più lungo
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Breve storia delle batterie al litio: cosa sono e come funzionano
La storia del litio comincia a diventare una storia da Nobel quando negli anni Settanta, in piena crisi del petrolio e alla ricerca di modelli energetici alternativi, Stanley Whittingham viene arruolato al lavorare nel campo per conto della Exxon. Sarebbe stata proprio la capacità del litio a donare così facilmente elettroni ad attirare l’attenzione del ricercatore britannico, al lavoro per cercare soluzioni al problema dell’immagazzinamento dell’energia all’interno di batterie ricaricabili. Whittingham pensò di utilizzare il litio metallico come anodo di una batteria, ovvero come l’elettrodo negativo da cui si muovono gli elettroni. Come catodo della batteria (l’elettrodo positivo) il ricercatore utilizzò un materiale fatto di disolfuro di titanio, una sostanza che al suo interno può ospitare ioni di litio. La batteria messa a punto da Whittingham funzionava così, come mostrato nell’immagine: gli ioni litio (così come gli elettroni) si muovevano dall’anodo al catodo con disolfuro di titanio, e da qui venivano riportati indietro quando la batteria veniva rimessa in carica.
Batterie al litio, da prototipo a prodotto commerciale
La batteria di Whittingham però mancava di praticità: il litio metallico usato nell’anodo era troppo esplosivo. Venne aggiunto alluminio e modificato l’elettrolita, ma l’abbassamento dei prezzi del greggio fece diventare obsoleto l’interesse di Exxon nella ricerca sul campo, e così anche il lavoro di Whittingham venne interrotto. Solo con l’arrivo sulla scena di Goodenough le batterie al litio avrebbero cominciato a riguadagnare interesse e si sarebbero avviate a diventare quello che sono oggi. Nel corso degli anni Ottanta Goodenough infatti intuì che cambiando la costituzione del catodo si sarebbe potuta aumentare la potenza delle batterie: sostituendo il disolfuro di titanio con l’ossido di cobalto il ricercatore di Oxford riuscì a mettere a punto una batteria da 4 volt, il doppio di quella di Whittingham.
Sarebbe stato il bisogno di batterie leggere e potenti arrivato dall’Estremo oriente a dare una spinta decisiva alla ricerca sulle batterie agli ioni di litio. Curiosiamente pescando proprio dall’industria del petrolio. Akira Yoshino, il terzo protagonista del Nobel della chimica, pensò di utilizzare il coke petrolifero (un sottoprodotto della lavorazione del prodotto) per la costruzione del materiale dell’anodo per alloggiare gli ioni di litio, in modo analogo a quanto fatto dall’ossido di cobalto nel catodo. Ne risultò un prodotto stabile, leggero e sicuro, pronto dalla metà degli anni Ottanta a diventare un prodotto commerciale.
