Qu'est-ce qu'un accumulateur au lithium-ion ?
Une batterie au lithium ionique, également appelée batterie Li-ion ou Lilon, est une batterie rechargeable qui stocke l'énergie électrique. Un accumulateur a toujours la particularité d'être rechargeable, alors que la batterie au lithium-ion doit être éliminée après une décharge complète. La batterie Li-ion présente l'avantage d'une densité énergétique élevée grâce au stockage de l'énergie entre les deux électrodes.
Quelle est la tension d'une batterie au lithium-ion ?
La tension des accumulateurs Lilon est de 3,3 - 3,8 V et est donc plus puissante que, par exemple, un accumulateur nickel-hydrure métallique (en abrégé : NiMH) ou un accumulateur nickel-cadmium (en abrégé : NiCD), car les variantes au nickel ne peuvent fournir qu'une tension de 1,2 V.
- Pour un accumulateur lithium-dioxyde de cobalt, la tension nominale est de 3,6 V.
- Pour un accumulateur lithium-dioxyde de manganèse, la tension nominale est de 3,7 - 3,8 V.
- Pour un accumulateur au lithium-phosphate de fer, la tension nominale est de 3,3 V.
Les tensions nominales jouent un rôle important dans le choix des chargeurs et doivent, en cas de doute, être lues sur la fiche technique ou sur l'emballage afin de préserver le plus longtemps possible la durée de vie de l'accumulateur.
Les tensions de fin de charge ainsi que les tensions de fin de décharge autorisées doivent être adaptées au type de batterie afin d'éviter d'éventuels dommages à la batterie.
À quoi faut-il faire attention avec une batterie au lithium ?
Charge profonde
La plupart des batteries ne devraient être déchargées qu'à 50 % pour éviter de les casser, mais une batterie au lithium peut être déchargée sans problème jusqu'à 90 % sans que cela ne l'affecte. Aussi compacte et performante que soit la batterie Li-ion, il est urgent de faire attention à la manière dont elle est rechargée. La décharge profonde représente le plus grand risque pour la batterie. Si un chargeur pour batteries Li-ion n'offre pas de protection contre la surcharge d'une batterie, la surcharge peut entraîner des dommages irréparables ou la destruction des accumulateurs au lithium, ce qui peut rendre la batterie inutilisable. C'est pourquoi la plupart des produits dotés d'accumulateurs Li-ion fixes, comme les fabricants de téléphones portables, les powerbanks ou autres produits similaires, ont installé un circuit de protection techniquement intelligent pour protéger les accumulateurs en cas de charge profonde.
Produits dangereux
Les accumulateurs au lithium-ion sont classés comme "marchandises dangereuses" conformément au droit international des transports. Les batteries au lithium ne présentent aucun danger si elles ne sont pas exposées à des températures extrêmes et ne sont pas endommagées, mais si elles sont endommagées, il est recommandé de les remplacer immédiatement. De même, les batteries au lithium ne doivent pas être exposées à des températures extrêmes. Le type de composé chimique n'a aucune importance.
Sensibilité à la température
Les batteries Li-ion sont très sensibles aux températures nettement supérieures/inférieures à la température ambiante. La température de fonctionnement idéale se situe entre 20 et 40 °C environ. Si la température de fonctionnement est légèrement inférieure ou supérieure, les performances de la batterie diminuent dans un premier temps. Si les températures sont extrêmement supérieures/inférieures, une réaction chimique peut se produire à l'intérieur de la batterie, ce qui peut, dans le pire des cas, entraîner un incendie avec une chaleur pouvant atteindre 1 000 °C ou une explosion de la batterie, raison pour laquelle les appareils équipés de batteries doivent toujours être tenus à l'écart d'objets facilement inflammables.
Les batteries au lithium-ion sont-elles dangereuses ?
Lorsqu'ils sont manipulés correctement, les accumulateurs au lithium sont des sources de tension sûres et très puissantes, dont les avantages dépassent de loin les inconvénients. Il convient toutefois de respecter scrupuleusement les consignes de sécurité et les avertissements des fabricants, car les incendies au lithium sont très difficiles à éteindre.
De quoi faut-il tenir compte lors du chargement d'une batterie au lithium-ion ?
Il est important que les valeurs de l'accumulateur, telles que :
- le type d'accumulateur
- Valeur de la capacité "C".
- Composition chimique
Comment recharger correctement un accumulateur au lithium ionique ?
Si tu achètes une batterie pour l'utiliser le plus longtemps possible, tu dois lire attentivement les spécifications de la batterie et te procurer un chargeur de batterie adapté à ses valeurs. Les batteries sont identifiées par une valeur de capacité. La valeur de la capacité se cache derrière la lettre "C" associée à un numéro d'identification. Un accu d'une capacité de 2500 mAh et d'un courant de charge maximal autorisé de 2 C ne devrait donc pas être chargé à plus de 5000 mA (5 A). Les chargeurs dotés d'un dispositif de protection régulent automatiquement la tension au cours de la charge jusqu'à ce que la valeur minimale 0 soit atteinte pour un accu entièrement chargé.
Comment est constitué un accumulateur au lithium-ion ?
Un accumulateur électrique se compose d'une électrode positive (cathode) et d'une électrode négative (anode) ainsi que d'un électrolyte qui sert de milieu de transport aux ions de lithium en mouvement.
La borne positive, dont la couche conductrice est en aluminium, sert de cathode. Sous la couche d'aluminium, le pôle positif (+) est constitué d'un oxyde métallique de lithium qui peut contenir différentes proportions de nickel, de cobalt ou de manganèse. Plus la composition des composants est pure, plus la puissance et la durée de vie de l'accumulateur sont élevées. Pour l'anode, la borne négative (-), on utilise du cuivre comme couche conductrice. Sous la couche conductrice se trouve l'électrode négative en carbone ou en graphite, ou encore en titanate de lithium nanocristallin, en silicium amorphe, en titanate de lithium ou en dioxyde d'étain.
Comment se débarrasser d'un accumulateur au lithium-ion ?
Dans la plupart des supermarchés et des magasins spécialisés, on trouve des boîtes de collecte pour les appareils dotés d'un accumulateur d'énergie. De même, les magasins d'électronique ou les centres de recyclage proposent une élimination correcte des piles et des accumulateurs. Étant donné que les piles au lithium ou les accumulateurs sont des déchets spéciaux, ils ne doivent en aucun cas être jetés avec les ordures ménagères, sous peine d'une amende allant de 50 à 2.500 €.
Des batteries au lithium-ion pour les camping-cars et les campeurs ?
L'utilisation des batteries au lithium ne cesse de s'étendre. Divers petits appareils sont généralement équipés d'une batterie Li-ion standard, mais même les grands packs de batteries passent lentement aux batteries au lithium. Habituellement, pour les batteries de l'ordre de grandeur d'un camping-car, on misait sur les batteries AGM ou plomb-gel, mais la tendance récente montre que la variante un peu plus coûteuse du pack de batteries Li-ion est très bien acceptée sur le marché, malgré son prix plus élevé. Cela s'explique principalement par les avantages du composé au lithium. Le faible poids, la capacité plus élevée à taille égale, les courants de charge et de décharge très élevés offrent un avantage absolu, notamment dans les camping-cars qui intègrent beaucoup d'électronique. Grâce à un système de gestion de la batterie (BMS) intégré dans la batterie LiFePo4 au lithium, un système de sécurité protège les batteries d'une charge profonde dommageable et constitue donc une solution très fiable et durable pour les batteries de grande taille. Comme la chute de tension des batteries au lithium est très faible en raison des courants très élevés, il est possible de connecter et d'utiliser plusieurs appareils en même temps sans problème, ce qui justifie déjà le prix plus élevé pour beaucoup.