Les batteries Lithium-ion
Il existe différents types de batterie Lithium-ion avec comma atout de contenir plus d'énergie :
LiCoO2 (lithium-dioxyde de cobalt) et LiMn204 (Lithium-oxyde de manganèse),
Elles sont utilisées principalement dans les téléphones mobiles, ordinateurs portables, lecteurs mp3...
Un gros inconvénient est qu'en cas de surcharge ou de court-circuit, elles peuvent brûler et facilement exploser, ce qui les rend très dangereuses pour l'utilisation en grosse capacité, comme cela est le cas sur un véhicule électrique.
LiFePO4 (lithium-phosphate de fer)
Elles sont ressentes et bien adaptées pour les véhicules électriques entre autres, car elles présentent l'avantage d'être beaucoup plus stables chimiquement. En cas de surcharge, la batterie ne prendra pas feu mais se détruira. De plus les constituants sont moins onéreux et aussi moins polluants.
Ces accus ne sont pas disponibles pour les particuliers au format standard AA/R6, compte tenu de leur dangerosité, on doit leur adjoindre un circuit électronique de surveillance et enfermer le tout dans un boîtier bien étanche pour les sécuriser.
La cellule élémentaire Lithium-Ion a une tension nominale de 3,6V, soit trois fois la tension d'un accu Ni/Cd.
Avantages : meilleur rapport énergie/taille et masse. Très faible auto-décharge ; accepte des décharges rapides ; peut-être rechargé très rapidement ; possibilité d'être utilisé avec de fortes amplitudes de température (-20°C à +70°C) ; grande durée de vie (2000 cycles à 80%de sa capacité initiale) ; pas d'effet mémoire ; moins polluant.
Inconvénients : les constructeurs n'ont pas fait de formats standards, avec pour résultat des chargeurs et des accus parfois très chers et parfois difficiles à trouver. Obligation d'utiliser des chargeurs spécifiques.
Li-Po (Li-ion polymère)
L'électrolyte est un polymère gélifié. La batterie Li-Po utilise un principe de fonctionnement semblable aux batteries Li-ion et a des caractéristiques proches. Elles sont couramment utilisées pour la fourniture d'énergie aux modèle réduits volants. Elles sont aussi de plus en plus utilisées pour les vélos à assistance électrique, avec couramment une tension de 24 V.
Avantages :
Batterie pouvant prendre des formes fines et variées (taille "carte de crédit").
Batterie pouvant être déposée sur un support flexible.
Faible poids (le Li-Po permet parfois d'éliminer la lourde enveloppe de métal).
Plus sûre que les Li-ion (plus résistante à la surcharge et aux fuites d'électrolytes).
Inconvénients :
Densité énergétique plus faible que les Li-ion.
Plus cher que le Li-ion.
Charge soumise à des règles strictes sous peine de risque d'inflammation.
Moins de cycles de vie.
Lithium Métal Polymère (LMP)
Elle se présente sous la forme d'un film mince enroulé. Ce film, d'une épaisseur de l'ordre d'une centaine de µm, est composé de 5 couches : Isolant, anode (feuillard de lithium), électrolyte (composé de polyoxyéthylène (POE) et de sels de lithium, cathode (oxyde de vanadium, de carbone et de polymère ), collecteur de courant (feuillard de métal permettant d'assurer la connexion électrique). La densité massique est de 110 Wh/kg. Pour comparaison, elle contient presque 3 fois plus d'énergie que les batteries au plomb (~40 Wh/kg) à poids égal car la structure en film mince est légère et maximise la surface de stockage utile d'énergie. Il n'y a pas d'effet mémoire, on n'a donc pas besoin de vider complètement l'accumulateur avant de la recharger. La durée de vie est de l'ordre de dix ans. Cependant, pour un fonctionnement optimal, l'électrolyte a besoin d'être maintenu à une température avoisinant 85 °C.
Avantages :
Entièrement solide (pas de risque d'explosion).
Faible auto-décharge.
Pas de polluant majeur dans la composition de l'accumulateur.
Inconvénient :
Fonctionnement optimal à température élevée.
