Come sono fatte le batterie LiPo (litio-polimeri)
Storia
La ricerca sulle batterie al litio iniziò nel 1912, ma fu completata negli anni '70 (fonte: Battery University). Le prime batterie al litio erano leggere (metà densità delle NiCd) ma non ricaricabili per l'instabilità del litio. Sony produsse la prima batteria agli ioni di litio nel 1991; quella ai polimeri di litio arrivò cinque anni dopo. Nel 2003 Kwon-sun Roh, Jae-myoung Lee e Jon-ha Lee brevettarono una LiPo a gel, l'evoluzione più recente.
Caratteristiche
Una batteria al litio ha anodo di carbonio e catodo di litio; un elettrolita permette il passaggio di ioni generando tensione. Nella Li-ion l'elettrolita è liquido; nella LiPo è solido (film trasparente). Questo permette forme circolari (avvolte) o piatte (impilate).
Processo produttivo
L'ambiente è simile a quello delle NiCd. L'assemblaggio è automatizzato per ridurre danni (fonte: MPowerUK). Passaggi chiave:
- Mescolare leganti con carbonio (anodo) e litio (catodo).
- Stendere il composto su fogli di rame (anodo) e alluminio (catodo).
- Essiccare e avvolgere i fogli attorno all'elettrolita polimerico.
- Saldare connessioni e terminali sui fogli avvolti o impilati.
Significato
La prima batteria al litio era instabile e non ricaricabile. La Li-ion risolse il problema ma richiedeva un involucro rigido (più materiale) e perdeva liquido se sovraccarica. La LiPo non ha bisogno di involucro rigido né serbatoio liquido; è più piccola, stabile, resiste alla sovraccarica e non perde.
Potenziale
L'elettrolita solido può essere prodotto in fogli sottili come carta. Una batteria LiPo potrebbe avere le dimensioni di una carta di credito. Utile in aree senza elettricità per peso e ingombro ridotti.
Considerazioni
Limiti (Battery University): rapporto costo/energia più alto delle Li-ion e costo di produzione maggiore. La LiPo a gel del 2003 mira ad aumentare la capacità ciclica riducendo il rapporto costo/energia, ma non è ancora in produzione di massa.