La batterie lithium-ion, ou accumulateur, est aujourd’hui le modèle le plus performant. Rechargeable, elle possède une forte densité énergétique. Arrivée sur le marché il y a une trentaine d’années, elle équipait à l’origine principalement des appareils électroniques. Puis, son usage s’est répandu et désormais, on la trouve aussi dans les véhicules électriques.
Transformant l’énergie chimique en énergie électrique, elle est constituée de plusieurs cellules :
- Une anode, qui est une électrode négative ;
- Une cathode, qui est une électrode positive ;
- Un séparateur, qui est placé entre les deux électrodes pour éviter les courts-circuits, et qui est perméable aux ions lithium ;
- Un électrolyte, qui prend souvent une forme liquide et permet aux ions lithium de se déplacer entre l’anode et la cathode.
Une telle batterie est donc capable de stocker, accumuler et restituer de l’énergie. C’est un réel avantage, mais cela entraîne aussi quelques risques. C’est pourquoi il est fondamental de toujours respecter les consignes d’utilisation, et de faire preuve de vigilance lors du stockage, de la manipulation et du recyclage d’un accumulateur lithium-ion.
Comment fonctionne cet accumulateur ?
Son fonctionnement repose sur l’alternance de :
- Cycles de charge, quand la batterie reçoit de l’énergie d’une source externe ;
- Cycles de décharge, lorsqu’elle alimente le moteur d’un véhicule électrique.
Durant la décharge, l’anode émet des électrons, qui sont absorbés par la cathode afin de lui procurer de l’énergie. Durant la charge, le mouvement est inversé. Les électrons émis par la cathode sont absorbés par l’anode.
Ainsi, cet accumulateur fonctionne grâce au mouvement permanent des ions lithium entre les électrodes.
Quels sont les avantages et inconvénients d’une batterie lithium-ion ?
Technologie très avancée, la batterie lithium-ion :
- Convient à différentes applications puisqu’on la trouve aussi bien dans des smartphones que des engins et véhicules électriques ;
- Possède une longue durée de vie quand elle est utilisée correctement ;
- Fournit une intensité de courant élevée, qui permet par exemple de faire fonctionner le moteur d’une voiture ;
- Dispose d’une haute densité énergétique, qui la rend capable de stocker 3 à 4 fois plus d’énergie par unité de masse qu’une autre technologie.
Mais elle n’est pas sans inconvénients puisqu’elle :
- Présente un risque d’incendie et d’emballement thermique en cas de surchauffe, qui peut être liée à un choc, un court-circuit par exemple ;
- Est sensible aux températures basses, et aux températures élevées qui peuvent provoquer une instabilité ;
- Est difficile à éliminer et recycler entièrement lorsqu’elle est en fin de vie.
Malgré quelques points faibles, l’accumulateur lithium-ion reste donc très performant.
Comment bien utiliser la batterie d’un véhicule électrique ?
Le lithium présent dans ce type de batterie est très réactif. Dès lors, il faut être vigilant à chaque étape de sa vie : pendant le transport, le stockage, l’utilisation, la recharge, le recyclage …etc. Cela implique de respecter scrupuleusement les consignes des fabricants, et les règles de sécurité en matière de prévention des incendies. Par exemple :
- Il faut toujours la recharger avec le chargeur adéquat ;
- Son stockage doit également être effectué dans une installation spécifique ;
- Si une batterie lithium-ion est défectueuse, il ne faut surtout pas l’utiliser car elle peut surchauffer, à cause d’une infiltration d’eau par exemple, et entraîner un départ de feu.