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Le lithium est le métal le plus électropositif. De plus c'est un des métaux les plus légers qui soient. Les piles au lithium (sous forme de métal) existent déjà depuis des dixaines d'années, mais la recharge était trop dangereuse. Ce n'est que quand on a lié le lithium qu'on a pu fabriquer des accus. Les accus au lithium sont tous de type lithium-ion, mais la chimie peut différer.

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.

Introduction sur les accus au lithium
Les caractéristiques des accus au lithium, l'utilisation, le stockage et la recharge, l'utilisation du sodium au lieu du lithium, etc.

Les piles au lithium
Les piles au lithium existent au format AA et AAA (non rechargeables) et fournissent 1.5V. Il existe également des piles-bouton dont la chimie est différente et qui fournissent 3V. Ces piles qui contiennent du lithium sous forme de métal ne peuvent pas être rechargées.

Les différentes technologies
Il n'y a pas une seule sorte d'accu au lithium. La technologie la plus utilisée est LCO (Lithium-Cobalt-Oxide), mais on trouve également des accus LPO (Lithium-Phosphate-Oxide).

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).

Les différents formats
Les appareils électriques sont recyclés dans certains pays et des petits malins récupèrent les accus (usés) pour les vendre comme neufs. Souvent la capacité indiquée est totalement fantaisiste.

Cette page reprend une liste des formats les plus utilisés avec la capacité respective selon la technologie.

Durée de vie d'un accu au lithium
La durée de vie d'un accu au lithium dépend de la technologie utilisée, mais il est possible d'en réduire l'usure par une utilisation adaptée.

Réactiver les accus
Quand un accu est totalement vide, le chargeur refuse parfois de les recharger pour des raisons de sécurité. Pourtant il est possible de redonner vie à ces accus, pour autant qu'ils ne sont pas usés.

Les accus Lithium-Fer-Phosphate et les batteries LiFePO4 12V
Test d'un Accu de Tracer de 12V 7Ah et d'un accu de Jubatec 12V, 10 et 20Ah.
Les accus au lithium-phosphate sont plus sûrs que les accus LCO (lithium-oxide de cadmium) plus connus. Ils tiennent le coup beaucoup plus longtemps (nombre de recharges et durée de vie). La tension d'un élément est un peu plus faible et la capacité est moindre. La tension d'un élément est telle qu'on obtient la tension d'une batterie au plomb avec 4 éléments. Ces accus sont souvent vendus en remplacement des batteries au plomb et sont utilisées dans des applications plus pointues (voiturettes, batterie de démarrage de moto, etc).

Test d'un accu Jinbei 24V 6000mAh
Cet accu est utilisé dans certains flashes de studio sur accus. Parfgois les éléments du pack ont déjà quelques années quand il arrive chez le client et le pack n'est plus en mesure de fournir la puissance nécessaire pour recharger les condensateurs des flashes.

Test d'un accu Lithium 12V 20000
Un accu typique "merde in china" d'une capacité annoncée de 20Ah et mesurée à 3.33Ah. Pas étonnant que l'utilisateur se plaigne de la très faible durée de fonctionnement des appareils branchés sur l'accu.

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. 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.

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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