1Principi e struttura fondamentali

Batterie Ni-CD e Ni-Mh

Principio: trasforma l'energia chimica in energia elettrica attraverso una reazione chimica.mentre l'idrossido di nichel (Ni(OH) 2) all'elettrodo positivo viene ridotto in idrossido di nichel (NiOOH).

Struttura: è costituito da una piastra anodico (cadmio), una piastra catodico (idrossido di nichel) e un elettrolita (di solito una soluzione di idrossido di potassio), tutti racchiusi in un involucro metallico.Batterie di idruro di nichel-metallo

Principio: simile alle batterie al nichel-cadmio, ma il materiale dell'elettrodo negativo è una lega di immagazzinamento di idrogeno che assorbe e rilascia idrogeno in modo reversibile.

Costruzione: comprende anche un anodo (lega di immagazzinamento dell'idrogeno), un catodo (idrossido di nichel) ed un elettrolita (soluzione di idrossido di potassio),ma il design complessivo è più compatto e ha una maggiore densità di energia.

Batteria agli ioni di litio

Principio: basandosi sul movimento degli ioni di litio tra gli elettrodi positivi e negativi per immagazzinare e rilasciare energia.gli ioni di litio si spostano dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativoDurante lo scarico, il movimento è invertito.

Capacità di accensione superiore a 1 m3/s, ma non superiore a 1 m3/sun elettrolita (sale di litio in un solvente organico), e un separatore.

2.Caratteristiche di prestazione

Densità energetica

Batterie idruro di nichel-metallo: relativamente bassa densità energetica, ma pesanti, che le rende inadatte per applicazioni che richiedono un'elevata densità energetica.

Batterie a idruro di ni-metallo: densità energetica più elevata rispetto alle batterie a nichel-cadmio, ma comunque inferiore rispetto alle batterie agli ioni di litio.
Batterie agli ioni di litio: offrono la più alta densità energetica, fornendo energia a lungo termine riducendo il peso del dispositivo.

Batterie al nichel-cadmio: presentano un significativo effetto di memoria, il che significa che la ricarica prima della completa scarica può causare una graduale diminuzione della loro capacità.

Batterie idruro di nichel-metallo: l'effetto memoria è meno pronunciato, ma si deve comunque fare attenzione a evitare frequenti cariche e scariche parziali.

Batterie agli ioni di litio: non presentano praticamente alcun effetto di memoria e possono essere caricate e scaricate in qualsiasi momento senza compromettere la loro capacità.

Tasso di autoregolazione

Batterie al nichel-cadmio: hanno un elevato tasso di auto-discarica e richiedono una ricarica regolare quando non sono utilizzate per lunghi periodi per evitare l'esaurimento.

Batterie idruro di nichel-metallo: hanno un tasso di auto-discarica inferiore e sono superiori alle batterie nichel-cadmio.

Batterie agli ioni di litio: hanno il tasso di auto-discarica più basso e possono mantenere una carica elevata anche dopo una conservazione a lungo termine.

Sicurezza

Batterie al nichel-cadmio: possono produrre gas tossici a temperature elevate o in condizioni di cortocircuito e rappresentano un rischio di surriscaldamento.

Batterie all'idridro di nichel-metallo: sono relativamente più sicure, ma si deve comunque fare attenzione a evitare sovraccariche e cortocircuiti.

Batterie agli ioni di litio: mentre i progressi tecnologici hanno migliorato la loro sicurezza, la fuga termica e persino l'esplosione possono ancora verificarsi in condizioni estreme.quindi devono essere rispettate rigorose procedure di utilizzo e manutenzione.

Durata del ciclo

Batterie al nichel-cadmio: in genere possono durare centinaia di cicli di carica e scarica.

Batterie agli ioni di litio: durata di ciclo più lunga, con prodotti di alta qualità in grado di effettuare migliaia o anche decine di migliaia di cicli di carica e scarica.

La protezione dell'ambiente

Batterie al nichel-cadmio: contengono il metallo pesante cadmio, nocivo per l'ambiente e che richiede un trattamento e un riciclaggio speciali.

Batterie idruro di ni-metallo: prive di metalli pesanti, sono relativamente più rispettose dell'ambiente, ma è comunque necessario smaltire correttamente le batterie usate.

Batterie agli ioni di litio: sebbene prive di metalli pesanti, una manipolazione impropria può causare perdite di elettroliti e inquinamento ambientale e richiede quindi un riciclaggio professionale.

3.Applicazione

Batterie al ni-cadmio: a causa del loro basso costo e della loro eccellente resistenza agli urti, una volta erano ampiamente utilizzate in utensili elettrici, giocattoli e altri campi.sono stati gradualmente sostituiti da altri tipi di batterie.

Batterie idruro di ni-metallo: Adatte a dispositivi come fotocamere digitali, sistemi audio portatili e torce, sono preferite per la loro elevata densità energetica e il basso tasso di auto-discarica.Sono anche comunemente utilizzati nei sistemi di alimentazione ausiliaria per veicoli ibridi ed elettrici.

Batterie agli ioni di litio: ampiamente utilizzate in smartphone, tablet, laptop, droni, veicoli elettrici e altri campi.è diventata la soluzione energetica preferita per i moderni dispositivi elettronici e veicoli.