Cella della Batteria: cos’è e come funziona
Cos’è una cella della batteria
La cella rappresenta il componente base di qualsiasi batteria.
È l’elemento che genera e immagazzina energia elettrica attraverso la movimentazione degli ioni tra due elettrodi immersi in un elettrolita.
Ogni batteria, indipendentemente dalla sua dimensione, è composta da una o più celle collegate tra loro.
Nelle moderne batterie al litio utilizzate per l’elettrificazione industriale, decine o centinaia di celle vengono assemblate per ottenere tensione, potenza e capacità adeguate all’applicazione.
Quali componenti costituiscono una cella
Anodo
L’anodo rappresenta uno dei due elettrodi della cella.
Durante la scarica rilascia gli elettroni che alimentano il circuito elettrico.
Catodo
Il catodo riceve gli elettroni provenienti dal circuito esterno.
La sua composizione chimica contribuisce a determinare le prestazioni della batteria.
Elettrolita
L’elettrolita consente il movimento degli ioni all’interno della cella.
È fondamentale per il corretto funzionamento delle reazioni elettrochimiche.
Separatore
Il separatore evita il contatto diretto tra anodo e catodo mantenendo comunque il passaggio degli ioni.
Tipologie di celle
Celle cilindriche
Sono caratterizzate da una forma cilindrica.
Vantaggi:
- robustezza meccanica;
- affidabilità;
- produzione standardizzata.
Celle prismatiche
Hanno forma rettangolare.
Vantaggi:
- migliore utilizzo dello spazio;
- elevata densità energetica volumetrica;
- integrazione semplificata.
Celle pouch
Utilizzano un involucro flessibile.
Vantaggi:
- peso ridotto;
- elevata flessibilità progettuale;
- buona densità energetica.
Celle e batterie LiFePO4
Tra le tecnologie più diffuse nelle applicazioni industriali troviamo le celle Litio Ferro Fosfato (LiFePO4 o LFP).
Questa chimica viene apprezzata per:
- elevata sicurezza;
- stabilità termica;
- lunga vita utile;
- elevata affidabilità;
- prestazioni costanti nel tempo.
Le soluzioni sviluppate da Aliant Battery utilizzano la tecnologia LFP per realizzare batterie personalizzate destinate a veicoli da lavoro, macchine industriali, veicoli speciali e applicazioni off-highway.
Dalla cella al battery pack
Una singola cella raramente è sufficiente per alimentare un’applicazione industriale.
Per questo motivo le celle vengono assemblate secondo una precisa architettura. Per maggiori informazioni potete consultare l’approfondimento a questo link.
Parametri da valutare in una cella
Capacità
Quantità di energia accumulabile.
Tensione nominale
Valore caratteristico della chimica utilizzata.
C-Rate
Velocità di carica e scarica.
Resistenza interna
Parametro che influenza prestazioni ed efficienza.
Ciclo di vita
Numero di cicli che la cella può completare mantenendo prestazioni adeguate.
