ATTENZIONE alle batterie al Litio dei cellulari e di altri apparati – APPROFONDIMENTO

ATTENZIONE alle batterie al Litio dei cellulari e di altri apparati – APPROFONDIMENTO E ALTERNATIVE


Fonte Rai3: “In carica – Report 17/12/2018”


PER CHI VUOLE APPROFONDIRE L’ARGOMENTO


Da Wikipedia e dall’autore:

ACCUMULATORE (BATTERIA) AGLI IONI DI LITIO

La batteria ricaricabile nota come accumulatore agli ioni di litio (a volte abbreviato Li-Ion) è un tipo di batteria comunemente impiegato nell’elettronica di consumo. È attualmente uno dei tipi più diffusi di batteria per laptop e telefono cellulare, nonché per alcune auto elettriche, con uno dei migliori rapporti peso/potenza, nessun effetto memoria e una lenta perdita della carica quando non è in uso. Queste batterie possono essere pericolose se impiegate impropriamente e se vengono danneggiate e comunque, a meno che non vengano trattate con cura, si assume che possano avere una vita utile più corta rispetto ad altri tipi di batteria. Una versione più avanzata della batteria agli ioni di litio è l’accumulatore litio-polimero.


NORME D’USO:

Pericolosità della batteria Li-ion

Esempio di batteria agli ioni di litio espansa e contenuta dal suo involucro contenitivo.

La chimica delle batterie Li-ion non è totalmente sicura: una batteria Li-ion può esplodere se surriscaldata o caricata eccessivamente in quanto si sviluppa idrogeno all’interno dell’involucro di plastica (vedere foto sopra). Un accumulatore agli ioni di litio richiede diversi sistemi di sicurezza obbligatori al suo interno, prima che si possa considerare sicuro per l’uso comune.

Questi includono un interruttore termico per prevenire il surriscaldamento in caso di sovraccarico e una linguetta di sicurezza con valvola di sfiato per mantenere la pressione interna sotto una soglia prefissata. Nonostante queste caratteristiche di sicurezza, le batterie Li-ion sono soggette ogni tanto a richiami in fabbrica; inoltre i sistemi di controllo occupano spazio utile all’interno delle pile e aggiungono ulteriori possibilità di guasto. Di solito in caso di problemi a questi sistemi la pila diviene inutilizzabile permanentemente e irreversibilmente.


ATTENZIONE ALLA RICARICA E AL SURRISCALDAMENTO DELLA BATTERIA Li-ion

Problemi di sicurezza

Le batterie agli ioni di litio possono facilmente rompersi, prendere fuoco o esplodere quando sono esposte alle alte temperature o alla luce diretta del sole. Non dovrebbero essere tenute in automobile durante il periodo caldo. Cortocircuitare una batteria al litio può causare incendi ed esplosioni.

Il contenitore di una batteria al Li-Ion non va mai aperto per nessun motivo. Esse contengono dispositivi di sicurezza: se danneggiati, queste possono anche causare l’incendio o l’esplosione della batteria. Questi dispositivi di sicurezza talvolta risultano inefficaci, per esempio nel caso in cui vi siano contaminanti all’interno delle pile. Il richiamo di più di 10 milioni di batterie utilizzate in laptop Asus, Dell, Apple, Lenovo/IBM, Panasonic, Toshiba, Hitachi, Fujitsu e Sharp da parte della Sony a metà del 2006 fu una conseguenza della contaminazione interna da parte di particelle metalliche.

Sotto certe circostanze, queste possono perforare il separatore, cortocircuitandole e convertendo rapidamente tutta l’energia della pila in calore. Il richiamo delle batterie per laptop della Dell della metà del 2006 non è stato il primo, ma solo il più grande. Durante la passata decade ci sono stati numerosi richiami di batterie agli ioni di litio in telefoni cellulari e laptop dovuti a problemi di surriscaldamento. Nel dicembre 2009 la Dell ritirò circa 22.000 batterie dal mercato americano. Nel 2004 la Kyocera Wireless richiamò circa un milione di batterie usate nei telefoni.

Kuzhikalail M. Abraham, un consulente sulle batterie al litio della E-Kem Sciences, dice che la spinta dell’industria dei computer ad aumentare la capacità delle batterie può testare i limiti dei componenti sensibili, come la membrana separatrice, una pellicola di polietilene o polipropilene spessa soltanto 20-25 µm. Precisa che la densità di energia delle batterie agli ioni di litio è più che raddoppiata da quando sono state introdotte nel 1991. Egli dice “Quando imballate la batteria con sempre più materiale, la pellicola può subire stress”.

“È possibile rimpiazzare il catodo in ossido di litio e cobalto nelle batterie agli ioni di litio con catodi in metallo fosfato litiato, che non esplode e ha anche una maggiore vita di scaffale. Ma per il momento queste batterie più sicure sembrano principalmente destinate alle automobili elettriche e altre applicazioni che necessitano grandi capacità, e dove le problematiche di sicurezza sono più critiche… Il fatto è che il metallo fosfato litiato tiene soltanto circa il 75 percento della capacità…”.


Temperatura e carica di immagazzinaggio

Immagazzinare una batteria agli ioni di litio a temperatura e carica corrette fa la differenza per mantenere la sua capacità di carica. La seguente tabella mostra la perdita di carica permanente che c’è con immagazzinaggio a un livello di carica e una temperatura dati.

Perdita permanente di capacità contro Condizioni di immagazzinaggio
Temperatura di deposito 40% di carica 100% di carica
0 °C (32 °F) 2% di perdita dopo 1 anno 6% di perdita dopo 1 anno
25 °C (77 °F) 4% di perdita dopo 1 anno 20% di perdita dopo 1 anno
40 °C (104 °F) 15% di perdita dopo 1 anno 35% di perdita dopo 1 anno
60 °C (140 °F) 25% di perdita dopo 1 anno 40% di perdita dopo 3 mesi
Fonte: batteryuniversity.com

C’è un significativo beneficio nell’evitare di depositare una batteria agli ioni di litio a piena carica. Una batteria Li-Ion depositata al 40% di carica durerà molto di più di una depositata al 100%, particolarmente alle alte temperature.

Se una batteria agli ioni di litio viene depositata con troppa poca carica, c’è il rischio di permettere alla carica di cadere sotto la soglia di basso-voltaggio, risultando in una batteria irrecuperabile. Una volta che la carica è scesa sotto tale livello, ricaricarla può essere pericoloso. Un circuito interno di sicurezza si aprirà per impedire la ricarica, e la batteria sarà completamente inutilizzabile per tutti gli scopi pratici.

In circostanze in cui una seconda batteria al litio sia disponibile per un certo strumento, è raccomandabile che la batteria inutilizzata sia scaricata al 40% e messa in frigorifero per prolungare la sua vita di scaffale. È buona regola, una volta tolte dal frigorifero, lasciarle riscaldare a temperatura ambiente per 24 ore prima di una carica o scarica.

Un cordiale saluto da Antonio IU8CRI.

Precedente Esseri Umani - Protesi Robotiche - Operai in fabbrica con esoscheletri Successivo DATA CENTER - Le Casseforti dei nostri dati - Ma possono conservare per sempre le nostre informazioni?