La tecnologia delle batterie al litio continua ad avanzare rapidamente, con progressi significativi osservati negli ultimi anni nelle batterie al litio biossido di manganese (Li-MnO2), che portano a notevoli miglioramenti delle prestazioni.
Vantaggi principali:
Sicurezza eccezionale: le batterie Li-MnO2, simili al litio ferro fosfato, mostrano un'elevata stabilità come materiali dell'elettrodo positivo. Abbinate a design di sicurezza esclusivi che coinvolgono separatori ed elettroliti, queste batterie dimostrano una notevole sicurezza anche sotto severi test di foratura, mantenendo la scarica normale anche dopo il test.
Eccezionali prestazioni a bassa temperatura: le batterie Li-MnO2 funzionano egregiamente in un intervallo di temperature compreso tra -30°C e +60°C. Test professionali dimostrano che anche a -20°C, queste batterie possono scaricarsi a correnti elevate con una capacità superiore al 95% delle condizioni normali. Al contrario, il ferro litio
le batterie al fosfato in condizioni simili raggiungono tipicamente solo il 60% circa della capacità normale con correnti di scarica molto più basse.
Aumento significativo del ciclo di vita: le batterie Li-MnO2 hanno visto miglioramenti sostanziali nel ciclo di vita. Mentre i primi prodotti gestivano circa 300-400 cicli, gli estesi sforzi di ricerca e sviluppo di aziende come Toyota e CATL nel corso di un decennio hanno spinto il numero di cicli a 1400-1700, soddisfacendo le esigenze della maggior parte delle applicazioni.
Vantaggio in termini di densità energetica: le batterie Li-MnO2 offrono una densità energetica in termini di peso paragonabile alle batterie al litio ferro fosfato, ma vantano una densità energetica in volume superiore di circa il 20%, con dimensioni inferiori di circa il 20% per batterie di capacità equivalente.
Risoluzione di problemi di qualità come il rigonfiamento: la maggior parte delle batterie Li-MnO2 utilizza celle a sacchetto, un tipo prevalente nell'elettronica di consumo. Con oltre 20 anni di sviluppo, i processi di produzione delle celle a sacca sono altamente maturi. L'ottimizzazione continua da parte dei principali produttori in aree quali il rivestimento preciso degli elettrodi e il rigoroso controllo dell'umidità ha risolto in modo efficace problemi come il rigonfiamento. Gli incidenti di esplosione o incendio nelle batterie dei telefoni cellulari delle principali marche sono diventati estremamente rari negli ultimi anni.
Svantaggi principali:
Inidoneità all'uso a lungo termine al di sopra di 60°C: le batterie Li-MnO2 subiscono un degrado delle prestazioni in ambienti costantemente al di sopra di 60°C, come le regioni tropicali o desertiche.
Inidoneità per applicazioni a lunghissimo termine: le batterie Li-MnO2 potrebbero non essere adatte per applicazioni che richiedono cicli frequenti per molti anni, come i sistemi di accumulo di energia commerciali e industriali che richiedono garanzie superiori a 10 anni.
Produttori rappresentativi di batterie Li-MnO2:
Toyota (Giappone): Toyota è stata la prima a introdurre la tecnologia delle batterie Li-MnO2 nelle auto ibride come la Prius, principalmente per le sue elevate caratteristiche di sicurezza. Oggi, la Prius gode di una reputazione di sicurezza ed efficienza nei consumi nel mercato delle auto usate negli Stati Uniti.
Kenergy new energy technology Co., Ltd (Cina): fondata dal Dr. Ke Ceng, un esperto nominato a livello nazionale, CATL è l'unica impresa nazionale focalizzata sulla produzione di batterie Li-MnO2 pure. Hanno raggiunto progressi significativi in aree di ricerca e sviluppo quali elevata sicurezza, lunga durata, resistenza alle basse temperature e industrializzazione.
