Le batterie al litio sono diventate una parte indispensabile del nuovo ecosistema energetico, alimentando di tutto, dai veicoli elettrici e dagli impianti di accumulo di energia ai dispositivi elettronici portatili. Tuttavia, una sfida comune affrontata dagli utenti in tutto il mondo è il significativo impatto della temperatura sulle prestazioni delle batterie: l'estate porta spesso problemi come il rigonfiamento e le perdite delle batterie, mentre l'inverno porta a una drastica riduzione dell'autonomia e a una scarsa efficienza di ricarica. Questo è radicato nella sensibilità intrinseca alla temperatura delle batterie al litio, con le batterie al litio ferro fosfato, una delle tipologie più utilizzate, che funzionano in modo ottimale tra 0 °C e 40 °C. In questo intervallo, le reazioni chimiche interne e la migrazione degli ioni operano alla massima efficienza, garantendo la massima produzione di energia.
Temperature al di fuori di questa finestra di sicurezza rappresentano gravi rischi per le batterie al litio. In ambienti ad alta temperatura, la volatilizzazione e la decomposizione dell'elettrolita accelerano, riducendo la conduttività ionica e potenzialmente generando gas che causano il rigonfiamento o la rottura della batteria. Inoltre, la stabilità strutturale dei materiali degli elettrodi si deteriora, portando a una perdita irreversibile di capacità. Ancora più critico, il calore eccessivo può innescare una fuga termica, una reazione a catena che può causare incidenti di sicurezza, che è una delle principali cause di malfunzionamento nei nuovi dispositivi energetici. Le basse temperature sono altrettanto problematiche: l'aumento della viscosità dell'elettrolita rallenta la migrazione degli ioni di litio, aumentando la resistenza interna e riducendo l'efficienza di carica-scarica. La carica forzata a basse temperature può causare la precipitazione degli ioni di litio sulla superficie dell'elettrodo negativo, formando dendriti di litio che perforano il separatore e innescano cortocircuiti interni, rappresentando significativi rischi per la sicurezza.
Per mitigare questi rischi indotti dalla temperatura, la scheda di protezione delle batterie al litio, comunemente nota come BMS (Battery Management System), è essenziale. I prodotti BMS di alta qualità sono dotati di sensori di temperatura NTC ad alta precisione che monitorano costantemente la temperatura della batteria. Quando le temperature superano i limiti di sicurezza, il sistema attiva un allarme; in caso di rapidi picchi di temperatura, attiva immediatamente misure di protezione per interrompere il circuito, prevenendo ulteriori danni. Un BMS avanzato con logica di controllo del riscaldamento a bassa temperatura può anche creare condizioni operative ottimali per le batterie in ambienti freddi, affrontando efficacemente problemi come autonomia ridotta e difficoltà di ricarica, garantendo prestazioni stabili in diversi scenari di temperatura.
In quanto componente fondamentale del sistema di sicurezza delle batterie al litio, un BMS ad alte prestazioni non solo salvaguarda la sicurezza operativa, ma prolunga anche la durata della batteria, fornendo un supporto fondamentale per il funzionamento affidabile delle nuove apparecchiature energetiche.
Data di pubblicazione: 23-10-2025
