L’utilizzo in continua crescita delle batterie agli ioni di litio
La batteria ricaricabile agli ioni di litio è stata inventata negli anni novanta. Da allora, sono ampiamente utilizzate da molte industrie a causa degli interessanti vantaggi che offrono. Le batterie agli ioni di litio sono leggere (il Li è il metallo più leggero nella tavola periodica), molto potenti e resistenti
.La domanda di batterie agli ioni di litio sta aumentando in modo esponenziale. Il mercato globale delle batterie agli ioni di litio ha generato un fatturato globale di 41,20 miliardi di dollari nell'anno 2018 e si prevede che crescerà a un CAGR di oltre il 10%
Il nuovo incredibile sviluppo dei gadget elettronici, in combinazione con la necessità di energia rinnovabile, che ha portato ad un consumo su larga scala. Le batterie agli ioni di litio stanno dando molti vantaggi. Hanno una capacità di utilizzo superiore, si ricaricano velocemente ed in maniera efficiente, sono compatte e leggere ed hanno una durata prolungata.
La batteria agli ioni di litio sembra la soluzione ideale per rendere la nostra vita più confortevole e il nostro mondo più durevole. Tuttavia, c'è un grande svantaggio : Le Batterie al litio possono essere pericolose
Perché queste batterie sono così pericolose?
Parte del problema deriva da ciò che li rende così popolari: forniscono molta potenza per le loro dimensioni. Ma se cortocircuitano possono surriscaldarsi e creare una reazione a catena nota come "fuga termica", un effetto a cascata in cui raggiungono temperature molto elevate ed emettono fumo e gas tossici che possono alimentare un incendio o un'esplosione, soprattutto se imballate compatte con altre batterie al litio.
Una fuga termica può essere causata da;
• Cattiva produzione, cattivo design
• Riscaldamento esterno
• Sovraccarico
• Scarica eccessiva
• Carica ad alta corrente
• Danni strutturali
• Rotture
• Shock esterno
Come funzionano ? Ogni batteria agli ioni di litio ha due elettrodi: c'è il catodo caricato positivamente e l'anodo caricato negativamente. Sono separati l'uno dall'altro da un sottile strato di separazione plastico. Durante la carica della batteria, gli ioni di litio si spostano dal catodo attraverso i minuscoli fori del separatore e un fluido elettricamente conduttivo, all'anodo. Il contrario accade quando si scarica la batteria e questa reazione è ciò che alimenta il dispositivo elettrico
A causa di una cattiva progettazione, difetti di fabbricazione o diversi fattori di esterni la batteria può guastarsi. Quando ciò accade, l'anodo e il catodo entrano in contatto e, la batteria inizia a surriscaldarsi. La batteria inizia a sibilare, gonfiarsi di gas e perdere elettrolita. Il surriscaldamento innesca un rilascio incontrollabile ed esplosivo di energia elettrica che genera fumo, gas infiammabile, calore (fino a 600 ° C a 1000 ° C), incendio, esplosione o uno spruzzo di elettrolita infiammabile. Prima che la cella si incendi, si manifesta un bagliore intenso (~ 1 sec). L'impatto del rilascio energetico dipende direttamente dalla quantità di energia immagazzinata e dal tipo di batteria.