Batteria agli ioni di litio

Struttura e funzione delle batterie.

Gli scooter elettrici e gli e-scooter traggono la loro energia di guida da una batteria ricaricabile. Tutti i nostri scooter elettrici Eventura sono dotati delle cosiddette batterie agli ioni di litio perché sono molto leggere per la loro densità di energia e consentono un peso dello scooter molto basso.

Chi ritiene che solo la potenza di una batteria fornisca informazioni sulle prestazioni e sul tempo di guida non ha del tutto ragione. Anche i numeri della tensione sono cruciali. Se dividi i watt per volt, il risultato è la potenza attuale della batteria in ampere.

L'ampere è l'unità in cui viene misurata la corrente.

La capacità di una batteria viene misurata in ampere-ora. Indica la quantità di elettricità immagazzinata in una cella. Maggiore è il numero di ampere-ora (Ah) di una batteria, più a lungo può essere utilizzata. Gli ampere-ora vengono anche definiti capacità nominale.

Un esempio: una batteria ha una capacità di 10 Ah ora. Ciò significa che puoi assorbire 1 A all'ora dalla batteria per 10 ore.

Il Watt è l'unità di misura della potenza elettrica.

L'energia che una cella può fornire in condizioni specificate viene misurata in wattora (Wh). I wattora vengono anche definiti energia nominale. Se una batteria fornisce 1 watt di energia elettrica per 1 ora, la batteria eroga 1 wattora. I wattora di una batteria vengono calcolati dalla tensione * capacità.

Un esempio: la descrizione di una batteria riporta 25 volt con 18 Ah. Quindi 18 Ah x 25 V = 450 Wh.

Autonomia media di uno scooter elettrico.

L'autonomia degli e-scooter dipende naturalmente, ad esempio, dallo stile di guida e dal peso del conducente, nonché dal fondo stradale, dalla temperatura e dalla velocità di guida. Al momento dell'acquisto vale quindi la pena considerare se l'assortimento è per voi uno dei fattori decisivi nella scelta di un modello specifico.

Struttura della batteria agli ioni di litio.

Ci sono molte piccole celle in una batteria agli ioni di litio. Ciascuna cella è inizialmente costituita da due strati conduttivi in ​​alluminio o rame. In mezzo ci sono il catodo e l'anodo, i due elettrodi della batteria. Il catodo è il terminale positivo della batteria ed è realizzato in ossido di litio metallico. L'anodo, il terminale negativo della batteria, è in grafite.

I portatori di carica nella batteria sono ioni di litio, che si muovono avanti e indietro tra il catodo e l'anodo. Per rendere ciò possibile, tra i due poli è presente un liquido, l'elettrolita. È costituito da un solvente organico e un sale conduttivo. Questo elettrolita deve essere molto puro e privo di acqua affinché la carica e lo scaricamento possano procedere senza intoppi. Per garantire che non si verifichino cortocircuiti nella batteria, un separatore separa i due elettrodi l'uno dall'altro. Questa è una membrana sottile che consente solo il passaggio degli ioni.

Caricamento e scaricamento

Durante la ricarica, la tensione viene applicata alla batteria dall'esterno, creando un eccesso di elettroni caricati negativamente nell'anodo. A loro volta, gli elettroni vengono ritirati dal catodo e gli ioni di litio caricati positivamente migrano quindi dal catodo all'anodo. Lì si combinano nuovamente con un elettrone in eccesso e si immagazzinano - poi di nuovo come particella neutra - nella struttura a strati della grafite. Quindi la batteria viene caricata.

Durante la scarica, ad esempio durante la guida di un'auto elettrica o l'utilizzo di uno smartphone, questo processo avviene al contrario: gli ioni di litio migrano quindi attraverso l'elettrolita nuovamente nel catodo e l'energia immagazzinata viene nuovamente rilasciata.

Durata della batteria agli ioni di litio

Questo processo non può essere ripetuto all’infinito, motivo per cui le batterie invecchiano nel tempo. Dopo molti cicli di carica, la struttura cristallina dello strato di litio cambia, motivo per cui possono essere attivati ​​sempre meno ioni di litio. Questo è il motivo per cui le batterie perdono le loro prestazioni nel tempo. La loro durata e le prestazioni dipendono da quanto uniforme e pura sia la composizione chimica degli elettrodi e dell'elettrolita.

A seconda del trattamento, la batteria agli ioni di litio può durare tra 500 e più di 800 cicli di ricarica. Sono più di 25.000 km di chilometraggio.

Un ciclo di carica rappresenta un caricamento e uno scaricamento completo della batteria, ovvero l'utilizzo dell'intero 100% del livello di carica visualizzato.

Quindi, ad esempio, se al mattino scollego il mio monopattino elettrico dal cavo di alimentazione al 100% e utilizzo il 50% della batteria durante il giorno, ricollego il cavo di alimentazione per caricarlo di notte e utilizzo nuovamente il 50% della batteria il giorno successivo si è trattato di un solo ciclo di ricarica, ovvero del 100% totale. Quindi il 100% della batteria deve essere utilizzato insieme prima che venga conteggiato un ciclo di ricarica.

Quando la durata di vita di una batteria si esaurisce, ovvero vengono esauriti fino a 800 cicli di ricarica, la batteria non “muore” da un giorno all’altro, ma perde lentamente capacità. Ciò significa che nel corso delle settimane fornirà sempre meno elettricità per meno ore dopo la ricarica e il tempo di utilizzo dopo la ricarica diventerà sempre più breve. La batteria che si guasta da un giorno all'altro e improvvisamente non funziona più si verifica solo in casi eccezionali.