Batterie al litio-ferro-fosfato vs batterie agli ioni di litio

I progressi nel settore delle batterie hanno apportato numerosi cambiamenti negli ultimi anni. Di conseguenza, i dispositivi di qualità superiore e ad alta tecnologia sono diventati accessibili. La batteria al litio ferro fosfato o LFB è l'ultima arrivata. Anche i prezzi delle batterie LFP le hanno rese pratiche. Inoltre, la loro efficienza è migliorata. In alcune parti del mondo, questa batteria ha superato le batterie agli ioni di litio. I produttori hanno iniziato a utilizzarle nei sistemi solari off-grid e nei veicoli elettrici. Le batterie agli ioni di litio hanno finalmente un degno concorrente.

Esaminiamo le differenze tra le due batterie e vediamo quale è la migliore.

In che modo le batterie LFP sono diverse dalle batterie agli ioni di litio?

Entrambi i tipi di batterie sono ricaricabili e utilizzano ioni di litio per rilasciare energia elettrica. Il funzionamento di entrambe le batterie è simile sotto molti aspetti. Ma ci sono alcune differenze tra loro. Tra queste, la densità energetica, il peso, il costo e le prestazioni.

Guardate alcuni di essi:

Densità di energia

Per quanto riguarda la densità energetica, le batterie agli ioni di litio sono migliori di qualsiasi altra batteria. Ciò significa che possono immagazzinare più energia rispetto ad altre batterie. Questo è il motivo per cui i produttori le utilizzano nei veicoli elettrici più leggeri. Il caso delle batterie LFP è diverso. Esse trovano impiego in dispositivi più pesanti, come i telecomandi.

Prestazioni

Entrambe le batterie funzionano abbastanza bene nei veicoli elettrici e in altri dispositivi di questo tipo. Tuttavia, il loro design e la loro chimica sono più importanti se si devono utilizzare per scopi specifici. 

Costo

Il costo di produzione delle batterie LFP è inferiore a quello delle batterie agli ioni di litio. Pertanto, le prime sono meno costose. Ma anche la loro densità energetica è bassa. Pertanto, per alimentare il vostro veicolo elettrico avrete bisogno di un numero maggiore di batterie LFP. Il caso delle batterie agli ioni di litio è diverso. Pertanto, il vantaggio in termini di costi è maggiore per le batterie agli ioni di litio.

Sicurezza

Le batterie agli ioni di litio contengono elettroliti liquidi. Pertanto, anche le possibilità di perdite sono elevate. Per questo motivo non sono considerate sicure. Le batterie LFP, invece, sono più sicure perché non presentano problemi di surriscaldamento.

Composizione

La batteria LFP è un sottotipo di batteria agli ioni di litio che utilizza una chimica unica per aumentare i vantaggi. Per questo motivo sono molto diffuse nelle soluzioni di alimentazione di backup e nei sistemi off-grid. Il catodo delle LFP è costituito da fosfato di litio e ferro. Allo stesso tempo, l'anodo è costituito da carbonio. Gli atomi di ossigeno, fosfato e ferro nel catodo creano legami covalenti. Pertanto, le possibilità di surriscaldamento e di fuga termica sono minori. Le LFP sono più stabili delle batterie agli ioni di litio.

Le batterie agli ioni di litio sono costituite da diverse composizioni chimiche. Tra queste, gli ossidi di litio manganese e di litio cobalto. Inoltre, il fosfato di ferro di litio si aggiunge all'elenco. Anche queste batterie hanno un anodo, un catodo e un elettrolita. Le caratteristiche chimiche di entrambe le batterie si differenziano per il catodo. La carica e la scarica di entrambe funzionano allo stesso modo. Gli elettroni si muovono in direzioni opposte quando gli ioni di litio si spostano dal catodo all'anodo.

Peso

Il peso e la densità energetica di una batteria vanno affiancati. Le batterie LFP pesano più delle batterie agli ioni di litio. Ma alcune di esse sono anche più leggere. Alcune batterie agli ioni di litio, come le NCA e le NCM, hanno densità energetiche più elevate. Ma non sono più ideali per le applicazioni solari. Piuttosto, le applicazioni domestiche stanno passando a tecnologie come le batterie al litio ferro fosfato. Le LFP pesano solo 10-12 kg. Quindi, si possono portare in casa con facilità.

Intervallo di temperatura

Le batterie LFP offrono ampi intervalli di temperatura operativa. Possono funzionare bene a temperature fino a -4 °F e fino a 140 °F. Le batterie agli ioni di litio, invece, hanno un intervallo di temperatura ridotto. Ciò significa che devono essere conservate in luoghi climatizzati in caso di condizioni climatiche estreme. È possibile conservare le batterie LFP in garage, a casa o ovunque. Non c'è bisogno di preoccuparsi della diminuzione dell'efficienza.

Durata della vita

Molte batterie agli ioni di litio hanno al massimo 1000 cicli di carica. Dopo di che, le loro prestazioni iniziano a degradarsi. Il caso delle batterie LFP è diverso. Possono subire migliaia di cicli di carica. Ad esempio, alcune batterie LFP hanno 6000 cicli di carica prima che la loro capacità scenda a 50%. Ciò significa che le batterie LFP hanno una durata affidabile. Ma questo non significa che la batteria smetta di funzionare. Al contrario, può ancora servire per anni.

Le differenze tra le due batterie sono evidenti. Tuttavia, spetta a voi decidere in base alle vostre esigenze.

Quale di queste batterie è riciclabile?

Sia le batterie agli ioni di litio che quelle al litio-ferro-fosfato sono riciclabili. Tuttavia, il processo di riciclaggio è diverso a seconda della loro composizione. Il riciclaggio delle batterie LFP è più semplice rispetto a quello delle batterie agli ioni di litio. Il motivo è che il catodo delle batterie LFP è costituito da fosfato di ferro. Questo materiale non è dannoso, il che facilita le cose. Inoltre, le batterie LFP non contengono metalli tossici o pesanti. Di conseguenza, sono facili da maneggiare. Di conseguenza, anche il loro riciclaggio è semplice.

In confronto, le batterie agli ioni di litio contengono materiali tossici e pesanti nel catodo. Sono quindi più difficili da riciclare. Inoltre, le batterie agli ioni di litio sono composte da catodo, anodo ed elettrolita. È quindi necessario scomporre la batteria in vari componenti. Dopodiché, bisogna separare tutte e tre le sue parti. Questo rende l'intero processo più complesso. Nel complesso, è possibile riciclare entrambi i tipi di batterie. Tuttavia, la complessità del processo è diversa per entrambi.

Sia le batterie agli ioni di litio che le LFP presentano alcune somiglianze. Ma sono le differenze a far decidere quale sia la soluzione più adatta. Le differenze in termini di chimica, composizione, costo e peso sono significative. Di conseguenza, la scelta dipenderà dalle vostre esigenze.

Conclusione

Investire in un caricabatterie è un'operazione importante al giorno d'oggi. Ma dovete decidere a cosa vi serve. Se la volete per il vostro sistema off-grid, la batteria LFP è una buona scelta. Uno dei motivi è l'aggiunta di una funzione di sicurezza. Il rischio di surriscaldamento e di fuga termica non esiste. Inoltre, la maggiore durata di vita delle batterie LFP rende l'investimento conveniente. Tuttavia, le batterie agli ioni di litio hanno i loro vantaggi. In definitiva, è necessario considerare tutti i fattori e decidere quello che più si adatta alle proprie esigenze.