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Le tecnologie e le materie prime che compongono le batterie d’accumulo fotovoltaico sono diverse e frutto di ricerca scientifica. Oggi il mercato delle batterie, sia quelle per fotovoltaico che per altri usi, come per le auto elettriche, è pressoché totalmente orientato sul litio, elemento particolarmente indicato per le sue caratteristiche; ma anche qui si apre un mondo: il litio infatti è solo una delle componenti alla base delle migliori batterie. Quali sono le altre materie prime che influiscono sulle performance di un accumulo?  

Abbiamo già visto la differenza tra batterie al piombo e batterie accumulo fotovoltaico al litio e i vantaggi che derivano dall’utilizzo di queste ultime, per questo, in questo articolo, vogliamo concentrarci esclusivamente sulle batterie al litio.

Cerchiamo di tenere bene a mente che la scelta della migliore batteria è il primo passo fondamentale per il perfetto funzionamento del tuo sistema di accumulo di energia e quindi il principale fattore di risparmio economico nel tempo, per cui è opportuno informarsi bene. Oggi non è più sufficiente sapere che una batteria al litio è migliore sotto diversi aspetti rispetto ad una batteria al piombo, perché ci sono molti tipi di batterie al litio.

 

Batterie accumulo fotovoltaico litio: quale scegliere?

Esistono diverse tipologie di batterie accumulo fotovoltaico al litio, che variano tra loro a seconda del composto chimico che viene utilizzato nel catodo.

Le principali tipologie sono le seguenti:

  • NMC (o NCM) – Litio Nickel Cobalto Manganese (LiNiCoMnO2)
  • LFP – Litio Ferro Fosfato (LiFePO4/C)
  • NCA – Litio Nickel Cobalto Alluminio (LiNiCoAlO2)
  • LMO – Litio Manganese (LiMn2O4)
  • LNMO – Litio Nickel Manganese (LiNi0.5Mn1.5°4)
  • LCO – Litio Cobalto (LiCoO2)

Ognuna di queste ha caratteristiche peculiari che si adattano a diverse casistiche di applicazione. 

Al momento la ricerca ed i marchi più noti si stanno concentrando soprattutto sulla tecnologia NMC, che offre alcuni vantaggi rilevanti e le maggiori possibilità di sviluppo e miglioramento.

Che importanza ha sapere di quali materie prime è composto il tuo sistema di accumulo? Esse sono fondamentali per determinare le prestazioni e la qualità del prodotto finale: per esempio influiscono sulla densità energetica.

La densità energetica, espressa in Wh/kg, è la misura di quanta energia può contenere una batteria. Maggiore è la densità di energia, maggiore è la durata della batteria.

Le batterie a base di cobalto, come quelle NMC, sono caratterizzate dai più alti valori di densità energetica (per approfondimenti, clicca qui).

Ciò significa che la batteria NMC riesce ad immagazzinare una grande quantità di energia in uno spazio molto ridotto e ad avere quindi dimensioni e peso inferiori rispetto alle altre tipologie di batterie. L’elevata densità (Wh/Kg) delle batterie a base cobalto consente di disporre di una maggiore quantità di energia, assicurare una maggiore durata della batteria a parità di dimensioni e ridurre l’impatto ambientale in quanto maggiore densità vuol dire anche minore quantità di materiale necessario. 

Studi scientifici realizzati dall’Università di Scienze Applicate RheinMain (Germania) indicano inoltre che la tecnologia NMC offre anche elevati livelli di densità di potenza (W/kg). Questo dato indica quanta potenza la batteria è in grado di erogare in un certo momento. Le chimiche a base manganese, fosfato o nickel sono le migliori in questa categoria.

Per comprendere meglio la differenza tra densità di energia e densità di potenza, si può fare un’analogia con una bottiglia d’acqua: la dimensione della bottiglia, che indica quanta acqua è contenuta, equivale alla densità di energia, mentre il diametro del tappo, che indica quanta acqua può essere versata in un dato momento, indica la densità di potenza. Una bottiglia più grande può contenere più acqua, mentre un’apertura più larga consente di versarla più velocemente.

Scegliere il miglior sistema di accumulo è la miglior garanzia per il risparmio futuro: vuoi anche farti un’idea dei prezzi dei sistemi? 

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SCRITTO DA

Giovanni Colangiuli

Giovanni Colangiuli

Ingegnere, lavora da oltre 10 anni nel settore del fotovoltaico, dove ha ricoperto diversi ruoli tecnici (technical team leader, O&M Manager, Project Engineer e Project Developer) a supporto dei più importanti EPC Constructor. L’Ing. Colangiuli rappresenta SENEC presso i Comitati Tecnici 82, 120 e 316 del CEI.

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