Avec l’arrivée des véhicules électriques sur le marché, on ne parle plus de la capacité des batteries, mais de celle des piles. Cette source d’énergie est responsable de l’alimentation des moteurs des véhicules électriques, mais on la retrouve également dans les téléphones mobiles et les ordinateurs portables. Aujourd’hui, nous allons découvrir tous les types de piles au lithium, leurs avantages et leurs inconvénients. Comme nous l’avons déjà mentionné, les piles au lithium sont chargées de stocker et de fournir de l’électricité aux voitures et à d’autres appareils. Les batteries au lithium sont l’un des composants essentiels des véhicules électriques, et les fabricants travaillent sur de nouvelles avancées et technologies pour améliorer ces systèmes. Mais pour l’instant, les batteries au lithium sont les plus populaires et voici tout ce qu’il faut savoir à leur sujet.
Qu’est-ce qu’une batterie au lithium ?
Commençons par définir ce qu’est une batterie au lithium. Une batterie au lithium est une technologie moderne de stockage de l’énergie chimique. Il existe de nombreux types de batteries, mais une batterie au lithium est une batterie dans laquelle les ions lithium, le métal le plus léger, se déplacent dans l’électrolyte. Les ions lithium résultent d’une réaction chimique d’oxydoréduction (réduction-oxydation) au cours de laquelle des électrons sont libérés. Les électrons libérés se déplacent de l’électrode négative (électrode positive) vers l’électrode positive (électrode négative).
Il s’agit de la première batterie virtuelle pour l’autoconsommation solaire qui permet d’économiser sur les coûts d’électricité. Les batteries au lithium ne stockent pas l’électricité. L’énergie est produite par des réactions chimiques entre les électrodes. Lorsque tous les composés réagissent, la batterie est épuisée. Lorsqu’elle est connectée au réseau, les réactifs reviennent à leur état initial, prêts à réagir à nouveau et à produire de l’électricité. Il s’agit d’un processus complexe qui est bien maîtrisé par les fabricants de batteries en lithium, comme https://batconnect.fr/solutions/. Cette entreprise basée au 10 bis, rue d’Ax, 31120 Portet-sur-Garonne propose différents types de batteries au lithium pour répondre aux besoins de chacun. Il s’agit notamment de batteries pour voiturettes de golf.
Types de piles au lithium
Le type de batterie au lithium est défini par ses matériaux. En d’autres termes, les batteries nécessitent d’autres matériaux que le lithium, et ces matériaux varient en termes de densité énergétique, de courant de charge/décharge maximal et de tension. Voici les types de piles au lithium les plus courants :
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Lithium cobalt
Ce type de batterie est le plus courant dans les téléphones mobiles et autres petits appareils portables. Elle se compose de carbonate de lithium et de cobalt, d’une cathode en oxyde de cobalt et d’une anode en carbone graphite. Elle se caractérise par une énergie spécifique élevée.
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Lithium polymère
Les batteries lithium polymères stockent beaucoup d’énergie, sont légères et se composent de plusieurs éléments rechargeables en parallèle. Elles sont souvent disponibles en packs en série qui augmentent la tension totale disponible.
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Phosphate de fer et lithium
Ces batteries au phosphate de fer et au lithium offrent une faible résistance, une sécurité et une stabilité thermique améliorées, une grande durabilité et une longue durée de vie. Cependant, elles ont une tension plus faible que les autres batteries et fournissent donc moins d’énergie. Elles sont surtout utilisées dans les motos électriques, mais on les trouve également dans certains véhicules.
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Oxyde de lithium et de manganèse
Ces piles sont connues pour leur stabilité et leur sécurité à haute température. Elles sont donc utilisées dans les équipements médicaux, les outils électriques et les bicyclettes.
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Métatitanate de lithium
Les batteries au titanate de lithium se chargent rapidement, contiennent des nanotechnologies, ont une faible tension et une faible densité énergétique. Elles sont couramment utilisées dans les bicyclettes et les voitures électriques, ainsi que dans les applications militaires et aérospatiales.
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Oxyde de lithium-nickel-cobalt-aluminium
Ce type de batterie est de plus en plus répandu dans les systèmes de propulsion électrique et de stockage du réseau. Elles ne sont pas aussi sûres que les autres batteries au lithium et sont plus chères, mais elles sont réputées pour leur durabilité.
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Oxyde de lithium manganèse cobalt
Enfin, les batteries à l’oxyde de lithium manganèse cobalt ont une électrode positive composée de nickel, de manganèse et de cobalt. Elles ont tendance à avoir une densité énergétique et une puissance spécifique élevées, mais ne peuvent pas être combinées.
Avantages et inconvénients des piles au lithium
Comme les autres piles, les piles au lithium présentent un certain nombre d’avantages par rapport aux autres piles. Voici quelques-uns des plus courants :
- Densité énergétique élevée.
- Poids léger.
- Tension élevée par élément.
- Décharge linéaire.
- Taux d’autodécharge très faible.
Toutefois, les piles au lithium présentent également des inconvénients et des désavantages qu’il convient de prendre en considération :
- La durée de vie moyenne d’une batterie au lithium est d’environ 500 à 1 000 cycles de charge.
- Si elle est stockée à 40 % de sa charge maximale, sa durée de vie est de 2 à 3 ans.
- Le nombre de cycles de charge est limité à 300-500.
- Coûts de production élevés.
- Mauvaises performances à basse température, avec une durée de vie jusqu’à 25 % plus courte.