Piles et batteries au lithium
Pile au lithium métallique
Accu lithium-ion
Le lithium est lié au graphite qui le stabilise
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La plupart des accus au lithium ont une tension maximale de 4.2V et une tension au repos (midpoint voltage) de 3.6 à 3.7V (tension de l'accu chargé à moitié).
Les accus sont endommagés si la tension passe en dessous de 3V. L'accu ne peut plus être chargé et la tension ne passe plus au dessus de 3V. Si on continue malgré tout la charge, l'accu peut surchauffer et exploser. C'est la raison pour laquelle l'électronique d'un pack de batteries ne permet plus la charge une fois qu'un élément passe sous les 3V.
L'accu est également endommagé si la tension dépasse le 4.2V avec une forte réduction de la capacité disponible. Il est recommandé de ne pas charger l'accu jusqu'à la capacité maximale pour augmenter la durée de vie de l'accu.
L'accu chargé est très réactif: si on perfore l'enveloppe, l'accu peut exploser. Le lithium qui est un métal très réatif réagit avec l'oxygène de l'air qui pénètre dans l'accu. Un accu déchargé est moins réactif: le lithium est lié à des composants chimiques. Si on n'utilise pas l'accu, is est recommandé de le stocker avec une charge moyenne (tension aux bornes de 3.7V) dans un endroit frais.
Les accus lithium chauffent en fonctionnement. Cela a comme effet un meilleur rendement avec une tension qui est de 2% plus élevée quand l'accu débite. C'est pour cela que certaines voitures électriques ont une fonction pour activer l'accu avant le départ. La climatisation de la voiture envoie alors de l'air chaud vers les accus avant le départ. Cette fonction (qui consomme une partie de la capacité de l'accu) n'est vraiment nécessaire que par grand froid ou si vous voulez partir en trombe dès la sortie de votre garage. Pour une utilisation normale, le réchauffement naturel de l'accu est suffisant.
Toutes les technologies sont au lithium-ion, et tous les accus sont de type "polymère", bien qu'on utilise ce terme principalement pour les accus dans des pochettes (en comparaison des accus cylindriques).
Cette page reprend une liste des formats les plus utilisés avec la capacité respective selon la technologie.
A droite: un exemple de mauvais accu cylindrique.
L'avantage des éléments cylindriques par rapport aux éléments sous forme de sachets rectangulaires, c'est qu'il y a une pression sur les électrodes et l'électrolyte pour assurer un bon contact. Ici il y a du jeu entre chaque couche et la batterie est devenue mauvaise au bout de quelques années (maximum 100 cycles). Un bon accu cylindrique a un cœur en dur sur lequel on bobine les couches serrées. L'accu est ensuite forcé dans un conteneur cylindrique qui garantit que la pression sur l'élément est toujours présente.
Quand il n'y a pas de pression sur les éléments, les couches se séparent l'une de l'autre. La charge et la décharge est basée sur le déplacement de l'ion lithium qui va s'intercaller dans une ou l'autre électrode. Lors de ce déplacement, il peut y avoir une déformation de l'électrode (cela dépend des composants de l'électrode) et la pression sert à maintenir les couches jointives.
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