Il existe de nombreuses options de batterie que les sociétés de production pourraient envisager pour le stockage de l'énergie. Deux des batteries les plus populaires sont plomb-acide et lithium-ion.
En raison de la grande capacité de stockage d'énergie de ces deux unités de puissance, les fournisseurs de batteries les maintiennent en tête de liste. Avec des installations solaires parfaites et un moteur de qualité, il devient difficile de différencier les batteries plomb-acide et lithium-ion.
Par conséquent, dans cet article, vous pourrez évaluer le concept de base du plomb-acide par rapport au lithium-ion. Lisez la suite pour trouver lequel est le meilleur.
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Vue d'ensemble du plomb-acide contre le lithium-ion
Avant de passer au sujet principal de la discussion, un aperçu de base des deux batteries est important. À partir du lithium-ion, le lithium-ion est une cellule de puissance populaire fabriquée avec du lithium métal. Comme son nom l'indique, l'élément principal des batteries au lithium est le lithium métal.
Parallèlement à cela, les électrodes positives et négatives améliorent la capacité de charge et de décharge des batteries au lithium. En se déchargeant, la batterie subit une réaction chimique et produit un courant électrique. Le processus inverse se produit lors de la charge.
D'autre part, les batteries au plomb contiennent du plomb comme élément principal dans leur composition. Ils subissent une série de réactions chimiques et produisent ainsi de l'électricité. Chaque batterie plomb-acide contient 6 cellules de 12V chacune avec un mélange d'eau et d'acide sulfurique.
De cette façon, l'efficacité des batteries plomb-acide rendait ces cellules lourdes et très entretenues.
| Type | Plomb-acide | Lithium-Ion |
| Anode | Pb | Carbone |
| Cathode | PbO2 | Oxyde de Lithium (LiFePO4, LiCoO2, LiMn2O4, etc…) |
| Électrolyte | H2SO4 (liquide, gel) | Sel de lithium (liquide, solide, gel) |
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Batterie plomb-acide vs batterie lithium-ion : 11 différences clés
La batterie au plomb et le lithium-ion sont tous deux très efficaces dans leurs propres domaines et fournissent ainsi des solutions d'alimentation parfaites. Cependant, comment pouvez-vous faire la distinction entre les deux? Pour une meilleure compréhension, discutons des principales différences entre les batteries au plomb et au lithium.
Cycle de vie
En termes de durée de vie, le lithium-ion a une durée de vie supérieure à celle des batteries au plomb. Si elle est bien entretenue, la durée de vie moyenne garantie d'une batterie basique au plomb est d'environ 1,500 5 cycles. En comparaison, la durée de vie typique d'une batterie lithium-ion est d'environ 2,000 ans ou d'au moins XNUMX XNUMX cycles de charge. Cela est dû au fait que le lithium-ion peut résister à des plages de températures élevées. De plus, plusieurs autres facteurs contribuent également à l'augmentation du cycle de vie des lithium-ions.
Alors que les batteries au plomb sont instables par rapport au lithium-ion. Ils peuvent se dégrader à une température supérieure à plus de 33 degrés.
Densité d'énergie
En matière d'énergie et d'espace, les batteries lithium-ion sont en tête de liste. Ils sont plus lourds et plus grands que les cellules plomb-acide. C'est donc l'un des inconvénients du lithium-ion en termes de poids et d'encombrement.
Batteries au plomb, il est plus facile à utiliser dans les appareils portables car il est plus léger et vous pouvez les transporter n'importe où. C'est une faible densité d'énergie et une capacité d'autodécharge élevée.
| Type | Plomb-acide | Lithium-Ion |
| Densité d'énergie | 80-90 Wh/litre | 250 – 670 Wh/litre |
| Puissance spécifique | 180 W / kg | 250 – 340 W/kg |
Efficacité
L'efficacité de la batterie signifie l'efficacité aller-retour (également connue sous le nom d'efficacité « du CA au CA »), qui est l'efficacité ou la perte de charge et de décharge pendant l'utilisation. Les batteries au lithium-ion offrent des rendements d'environ 95 %, tandis que les batteries au plomb sont de 80 à 85 %. Comme vous pouvez le constater, les batteries lithium-ion sont plus efficaces, ce qui signifie qu'une plus grande partie de l'énergie peut être stockée et utilisée dans les batteries Li-ion.
De plus, la plupart des batteries au lithium sont 95 % plus efficaces et contiennent une énergie élevée que les autres batteries sur le marché. Cela conduit à une énorme différence dans la capacité de travail des cellules au plomb et au lithium.
Compétences
Avec une densité d'énergie élevée de 125 à 600 wattheures, le lithium-ion a tendance à être plus stable et plus rapide que les batteries au plomb. La capacité de charge et la plage d'énergie des batteries au plomb sont comparativement inférieures à celles du lithium-ion. Cela rend les batteries au lithium plus énergétiques et de haute qualité dans l'industrie manufacturière.
| Type | Plomb-acide | Lithium-Ion |
| Théorie de la capacité de stockage | 167 Wh / kg | 11'600 Wh/kg |
| Pratique de la capacité de stockage | 30 – 40 Wh/kg | 110 – 250 Wh/kg |
Poids
Outre les avantages, les batteries au lithium présentent également des inconvénients. L'un des inconvénients majeurs est le poids élevé et plus d'espace de ces cellules. Par rapport aux batteries au plomb, le lithium-ion est largement lesté et occupe plus d'espace que les batteries au plomb.
Profondeur de décharge
L'une des qualités majeures d'une batterie est sa profondeur de décharge. C'est la capacité d'une cellule à drainer l'énergie sans endommager la cellule. En général, une vitesse de batterie supérieure à 85 % est parfaite pour une utilisation dans la plupart des sociétés de production.
Par conséquent, le taux de décharge du lithium-ion est beaucoup plus élevé que celui des batteries au plomb. Cela peut également être vu par la courbe de décharge qui montre les chutes de tension précises. Lorsque la batterie est complètement déchargée, la courbe descend vers les batteries plomb-acide.
Prix
En ce qui concerne la gamme de prix, les batteries au plomb surpassent les cellules au lithium. Le plomb-acide est très peu coûteux et est disponible à un coût relativement bas par rapport aux batteries lithium-ion. Plus précisément, le coût des batteries au plomb est inférieur de mille dollars à celui du lithium-ion.
Alors que les batteries au lithium vont actuellement de 5,000 15,000 $ à XNUMX XNUMX $ sur le marché. C'est un prix très bas si on le compare avec les tableaux de prix du plomb-acide.
| Type | Lithium-ion 12 V, 100 Ah | Plomb-acide 12V, 100Ah |
| Coût initial | 739.99 USD | 174.99 USD |
| Profondeur de décharge | 80 % | 50 % |
| Nombre total de cycles | (10 ans) – 3600 cycles | (2 ans) – 700 cycles |
| Total kWh sur la durée de vie | 3'456 kWh | 420 kWh |
| LCOS | 0.214 USD/kWh | 0.417 USD/kWh |
Équipement de sécurité
Un autre facteur important qui compte dans la perfection d'une batterie est les limites de sécurité de cette batterie. Si une batterie est sûre et facile à utiliser, c'est la meilleure option pour vous. Par conséquent, les acides au plomb sont plus sûrs à utiliser et vous pouvez les manipuler facilement. Alors que les batteries lithium-ion nécessitent manipulation, stockage et élimination en toute sécurité car ils peuvent provoquer des courts-circuits ou un incendie.
| Type | Analyse | Équipement de sécurité |
| Plomb | Déversement d'électrolyte acide | Électrolyte sous forme de gel ou absorbé sur un mat de verre (AGM) |
| Libération de gaz H2S hautement toxique | Régulation des vannes | |
| Lithium-Ion | Incendie / Explosion | Emballage hermétique |
| Système de gestion de batterie (BMS) | ||
| Électrolyte solide |
Recyclage
Les batteries au lithium et au plomb sont composées de matériaux chimiques hautement toxiques. Ainsi, les deux nécessitent une élimination appropriée et une excrétion prudente. Par conséquent, en termes de recyclabilité, les batteries au plomb sont les plus populaires.
Près de 100 % du recyclage contient des cellules plomb-acide, en particulier dans les entreprises américaines de fabrication de batteries. Les matériaux présents dans le plomb-acide sont tous recyclables. Les principaux composés comprennent des électrolytes comme l'acide sulfurique et les plaques de plomb.
Impact environnemental
Comme mentionné précédemment, les batteries au plomb contiennent les produits les plus recyclables parmi toutes les autres batteries. Pour cette raison, ils laissent un impact positif sur l'environnement et maintiennent des qualités saines.
En plus de cela, il y a aussi quelques exceptions. Toutes les batteries au plomb ne sont pas recyclables. Près de 5 % contiennent des matières dangereuses qui peuvent causer des effets toxiques et d'autres problèmes de santé.
Cas d’usage
Avec d'énormes avantages et une importance technique, les deux batteries ont leurs applications dans divers domaines de la vie. Les batteries au plomb sont présentes dans :
● Périphériques de stockage d'énergie à petite échelle
● Systèmes ASI
● Démarrage de la foudre
● Sources d'alimentation d'allumage
● Industrie automobile
● Systèmes électriques à l'échelle du réseau
● Gros appareils électroniques
De même, les batteries lithium-ion ont leurs utilisations dans :
● Appareils photo numériques.
● Voitures télécommandées
● les horloges
● Calculatrices
● Cartes mères.
Batteries plomb-acide vs batteries lithium-ion : le pour et le contre
Le plomb-acide et le lithium-ion sont les deux batteries couramment utilisées dans l'industrie manufacturière. Les deux ont leurs propres caractéristiques et inconvénients. Alors, sautons sur les avantages et les inconvénients des deux batteries.
Avantages de la batterie lithium-ion
● Disponible dans les tailles standard de l'industrie
● A une longue durée de vie
● Elles se chargent plus rapidement que les autres batteries
● Les batteries au lithium sont très légères
● Ils sont faciles à utiliser
● Ils ont une capacité de haute tension
● Ces batteries peuvent supporter des charges élevées
Inconvénients de la batterie lithium-ion
● Ils sont fragiles et nécessitent un entretien
● Ces batteries sont sensibles aux hautes températures
Avantages de la batterie au plomb
● Ils sont fabriqués avec une technologie de pointe
● Ces batteries sont moins chères que les batteries lithium-ion
● Ils peuvent tolérer des conditions environnementales extrêmes
● Ils sont disponibles dans une variété de tailles
Inconvénients de la batterie au plomb
● Ils ont une faible capacité d'utilisation
● Ces batteries ont une faible durée de vie
● Les entreprises sont confrontées à des problèmes de placement avec cette batterie
Batteries lithium-ion vs batteries plomb-acide : qui gagne ?
En raison de leur fiabilité et de leur efficacité élevée, les batteries lithium-ion sont supérieures aux batteries plomb-acide. C'est la raison pour laquelle la plupart des grossistes préfèrent utiliser des piles au lithium plutôt que d'autres.
De plus, la durabilité et les caractéristiques fiables des batteries au lithium en font un choix parfait pour les fabricants. De même, les options de batterie et les dernières technologies ont rendu cette cellule de puissance plus efficace.
| Type | LITHIUM-ION | PLOMB-ACIDE |
| Prix | X | √ |
| Compétences | √ | X |
| Profondeur de décharge | √ | X |
| Efficacité | √ | X |
| Durée de vie | √ | X |
Conclusion
Maintenant, vous connaissez la différence fondamentale entre les batteries au lithium et au plomb. Cependant, vous vous demandez peut-être s'il existe un moyen de remplacer les ions lithium par des batteries au plomb ?
La réponse est oui. Il est possible de convertir les ions lithium en plomb-acide et vice versa. Cependant, certaines choses doivent être gardées à l'esprit avant de le faire.
Tout d'abord, vous aurez besoin d'un chargeur externe pour pouvoir charger les deux batteries. Ensuite, un circuit de protection doit être là pour protéger contre la vidange excessive. De cette façon, il sera facile de connecter l'ensemble du système avec une configuration BMS. Enfin, vous avez réussi à remplacer les piles.
