Quelle est l’utilité des batteries lithium ?

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L’avenir de la décarbonisation passe, entre autres, par un stockage adéquat de l’énergie, soit à petite échelle dans une voiture électrique par exemple, soit à grande échelle dans le réseau de distribution.

C’est là que les batteries lithium-ion, les plus compétitives d’aujourd’hui, entrent en scène. Dans la suite de cet article, nous allons vous présenter tout ce que vous devez savoir sur l’énergie lithium.

Composition, fonctionnement, avantages et quel sera leur rôle dans un horizon durable, vous saurez tout sur les batteries lithium.

Qu’est-ce qu’une batterie lithium-ion ?

Une batterie lithium-ion, ou Li-ion, est un type de batterie rechargeable qui utilise des composés du lithium comme l’une des électrodes. En 1985, Akira Yoshino a développé le premier prototype sur la base des recherches antérieures de John Goodenough et d’autres experts au cours des années 1970.

Par la suite, une équipe de Sony a développé la première batterie au lithium-ion commerciale en 1991. Au fil des ans, d’autres développements ont été incorporés, notamment dans l’utilisation de cathodes d’oxyde de nickel, de manganèse et de cobalt qui ont amélioré la densité de charge, la performance et la sécurité. L’évolution des usages pour la batterie lithium-ion a été considérable ces dernières années.

Comment fonctionne la batterie lithium ?

Les batteries lithium-ion sont composées des parties suivantes : une électrode négative ou une anode d’où sortent les électrons et une électrode positive ou cathode qui les reçoit. Lorsque la batterie est connectée, les ions lithium-ion se déplacent de l’anode à la cathode à travers un électrolyte, ce qui entraîne la différence de potentiel produite par le courant. Lorsque la batterie est chargée, les ions lithium reviennent à l’anode.

En outre, les batteries lithium-ion intègrent d’autres éléments qui améliorent leurs performances et leur sécurité : un capteur de température, un circuit de régulation de tension et un moniteur d’état de charge. Ces composants contrôlent la charge et le flux de courant, enregistrent la dernière capacité atteinte dans la charge complète et contrôlent la température.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l’énergie lithium ?

Par rapport à la technologie traditionnelle des batteries rechargeables à hydrure de nickel ou au nickel-cadmium, les batteries au lithium-ion présentent de nombreux avantages :

  • elles se chargent en moins de temps et prennent plus de temps à se décharger ;
  • elles ont une densité d’énergie supérieure ;
  • elles n’ont pas d’effet mémoire ;
  • elles ne perdent pratiquement pas de charge lorsqu’elles ne sont pas utilisées ;

Cependant, comme toute technologie, elle présente certains inconvénients liés principalement à la protection. En effet, les batteries doivent intégrer des systèmes pour éviter les surcharges et la surchauffe.

À quoi servent les batteries lithium-ion ?

Les avantages des batteries lithium-ion et leur coût décroissant ont fait que leur utilisation prolifère dans de nombreux domaines.

Systèmes d’alimentation de secours

Dans les installations critiques, comme les fermes de serveurs, les batteries d’un onduleur (système d’alimentation sans interruption) vous protègent contre la perte ou l’instabilité de l’alimentation électrique.

Stockage de l’énergie solaire

L’énergie solaire est intermittente et ces batteries sont les mieux adaptées aux panneaux solaires en raison de leur mode de charge et de leur rapidité, en particulier dans l’autoconsommation.

Électronique grand public et appareils mobiles

Les appareils mobiles sont devenus l’application principale de ces batteries, permettant une miniaturisation croissante.

Aide aux personnes qui souffrent d’un handicap

Ces batteries sont présentes dans les fauteuils roulants électriques, les monte-escaliers ou les prothèses motorisées, ce qui facilite la vie des personnes à mobilité réduite.

Véhicules électriques

Le développement et l’adoption croissante de véhicules électriques et hybrides sont dus en grande partie à l’efficacité et à la baisse des coûts des batteries lithium-ion. En plus d’avoir une densité énergétique élevée par rapport à sa taille, la fabrication de masse de la batterie lithium a permis de rapprocher le prix des véhicules électriques de celui des voitures classiques qui fonctionnent à l’essence.

En ce qui concerne les coûts de fonctionnement, le prix de l’électricité pour faire marcher un véhicule électrique est inférieur au coût du carburant pour moteurs à essence. De plus, actuellement, ces véhicules offrent également une plus grande autonomie pour des voyages de plus en plus longs.

En conclusion, l’énergie lithium est certainement l’énergie du futur. Les batteries lithium-ion ont donc un bel avenir devant elles.

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