Di Quali Materiali Sono Fatte le Batterie? Per Tipo di Chimica
La composizione delle batterie varia in base alla chimica. Ecco i materiali chiave per i cinque tipi più comuni ricaricabili/primari.
1. Piombo-Acido (Aperto, AGM, Gel)
- Placca positiva: Biossido di piombo (PbO₂)
- Placca negativa: Piombo spugnoso (Pb)
- Elettrolita: Acido solforico (H₂SO₄) + acqua
- Separatori: Polietilene microporoso / vetro opale (AGM) / gel di silice (Gel)
- Contenitore: Polipropilene (PP)
- Terminali: Lega di piombo
2. Ioni di Litio (LiCoO₂, NMC, LFP, ecc.)
- Catodo: Ossido di litio-metallo di transizione (LiCoO₂, LiNiMnCoO₂, LiFePO₄)
- Anodo: Grafite (carbonio) o Li₄Ti₅O₁₂ (LTO)
- Elettrolita: LiPF₆ in carbonati organici EC/DMC/EMC
- Separatore: PE/PP microporoso / rivestito ceramica
- Raccoglitori di corrente: Foglio di alluminio (catodo), Rame (anodo)
- Cassa: Acciaio/Alluminio (cilindrica) o busta laminata Al (prismatica/pouch)
3. Nichel-Cadmio (Ni-Cd)
- Positivo: Ossiidrossido di nichel(III) (NiOOH)
- Negativo: Cadmio (Cd) + polvere metallica
- Elettrolita: Idrossido di potassio (KOH) acquoso
- Separatore: Nylon / polipropilene
- Cassa: Acciaio nichelato
4. Nichel-Idruro Metallico (Ni-MH)
- Positivo: Ossiidrossido di nichel(III) (NiOOH)
- Negativo: Lega assorbente idrogeno (tipo AB₅ o AB₂, es. LaNi₅)
- Elettrolita: KOH acquoso
- Separatore: Poliolefine
- Cassa: Acciaio nichelato
5. Polimeri di Litio (Li-Po) — Sottoset di Li-ion
- Elettrolita: Gel polimerico (PEO, PVDF-HFP) o liquido in busta
- Imballaggio: Busta laminata alluminio-plastica (flessibile, leggera)
- Altri materiali simili a Li-ion.
Chimiche Emergenti
- Sodio-ione: Catodi a base di Na (NaFePO₄, ossidi stratificati), anodo di carbonio duro.
- Stato solido: Elettrolita solido ceramico/solfuro/polimero, anodo di litio metallico.
- Redox flow: Elettroliti vanadio/organici in serbatoi.
La scelta dei materiali determina voltaggio, densità energetica, ciclo di vita, sicurezza, costo e intervallo di temperatura.