Quels sont les 6 types de batteries lithium-ion ? (Mise à jour 2022)

Comme vous l'avez peut-être déjà remarqué, les batteries lithium-ion sont couramment utilisées dans les appareils qui satisfont nos besoins quotidiens, tels que les tablettes, les ordinateurs portables, les téléphones portables, les vélos électriques, les scooters électriques, les outils électriques, etc. Et ces les batteries sont de plus en plus populaires en raison de leur énergie spécifique élevée. Cependant, il existe divers types de batteries lithium-ion sur le marché et chaque type de batterie lithium-ion constitue des éléments différents. Ainsi, les fonctionnalités et les performances sont également différentes les unes des autres.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les informations sur les batteries lithium-ion, vous êtes au bon endroit. Dans cet article,  six types différents de batteries lithium-ion sont expliqués. Après les avoir lus, vous serez en mesure de les différencier sur la base d'une énergie, d'une puissance, d'un coût, d'une sécurité et d'une durée de vie spécifiques.

Alors, arrêtons de perdre du temps et passons directement à l'article.

Qu'est-ce qu'une batterie lithium-ion ?

Une batterie lithium-ion est un batterie au lithium rechargeable cela dépend des ions lithium circulant entre les électrodes négatives et positives. Deux mécanismes sont impliqués dans le fonctionnement de la batterie lithium-ion.

Le premier est la charge et l'autre est le processus de décharge. Pendant la phase de charge, les ions lithium circulent de l'électrode positive de la batterie vers l'électrode négative. Alors que dans le cas de la décharge le flux d'ions est inversé.

Le mouvement de ces ions crée une différence de potentiel (tension). Ainsi, lorsque l'appareil est connecté à la batterie, les électrons y passent et alimentent votre appareil.

Quels sont les 6 types de batteries lithium-ion ?

Les batteries lithium-ion sont disponibles dans une variété de caractéristiques, de formes et de tailles. Vous trouverez ci-dessous les 6 types de batteries lithium-ion, expliqués ainsi que leurs caractéristiques et leurs applications. Jetons un coup d'œil à eux !

Oxyde de lithium-cobalt (LiCoO2) — LCO

La batterie au lithium-oxyde de cobalt est fabriquée à partir de cobalt et de carbonate de lithium. Dans ces batteries, l'oxyde de cobalt agit comme une cathode tandis que le carbone graphite agit comme un anode. La cathode est constituée d'une structure en couches et pendant la charge, les ions lithium circulent de la cathode à l'anode. Cependant, le flux s'inverse en cas de décharge.

Les batteries au lithium-oxyde de cobalt sont idéales pour les ordinateurs portables, les appareils photo numériques, les téléphones portables et certains autres petits appareils électroniques portables.

Avantages
La principale caractéristique des batteries au lithium-oxyde de cobalt est qu'elles possèdent une énergie spécifique élevée. Cela leur permet d'offrir de l'énergie pendant une longue période, même dans des applications à faible charge.

Inconvénients
En plus des avantages de LCO, ils présentent également certains inconvénients qui sont énumérés ci-dessous :
● Ces batteries ont une courte durée de vie par rapport aux autres types de batteries lithium-ion.
● Ils ont une faible stabilité thermique, ce qui les rend dangereux à utiliser.
● En raison de leur énergie spécifique élevée, ils ne peuvent pas bien fonctionner dans des applications à forte charge.
● Les batteries LCO ne sont pas rentables en fonction de leurs performances.

Les batteries lithium-oxyde de cobalt ne sont pas aussi efficaces que les autres types de batteries lithium-ion.

Oxyde de lithium manganèse (LiMn2O4) — LMO

Dans les batteries lithium-oxyde de manganèse, l'oxyde de lithium-manganèse agit comme matériau de cathode. Ce composé fournit une structure tridimensionnelle responsable d'un meilleur flux d'ions. De plus, cette structure aide à abaisser la résistance interne, augmentant ainsi la capacité de gestion du courant.

Les batteries LMO sont principalement utilisées dans les instruments médicaux et de nombreux sans fil outils électriques portatifs. De plus, certains véhicules hybrides et électriques utilisent également ces batteries.

Avantages
La batterie au lithium manganèse est beaucoup plus performante que la batterie au lithium oxyde de cobalt. Voici les avantages d'une batterie LMO :
● Ces batteries fournissent une puissance spécifique relativement élevée et se chargent rapidement.
● Ils ont une meilleure stabilité thermique, ce qui signifie qu'ils peuvent fonctionner en toute sécurité à des températures plus élevées.
● Les batteries LMO sont assez flexibles car elles peuvent gérer des applications à charge élevée.
● Ils sont peu coûteux.

Inconvénients
L'inconvénient majeur des batteries au lithium manganèse est leur durée de vie plus courte. Généralement, les 300 à 700 derniers cycles de charge qui sont inférieurs à de nombreux types de batteries lithium-ion.

Nous pouvons conclure que les batteries lithium-manganèse offrent des performances modérées par rapport aux autres batteries lithium-ion.

Lithium Fer Phosphate (LiFePO4) — LFP

Batteries au lithium fer phosphate utiliser des électrodes de carbone graphitique comme anode et des électrodes de phosphate agissent comme cathode. La structure cristalline des batteries lithium fer phosphate assure la sécurité.

De plus, les batteries LFP sont applicables aux applications portables qui nécessitent des courants de charge et une endurance élevés.

Avantages
Les batteries LFP présentent les avantages suivants :
● Ils ont une durée de vie plus longue car ils durent 2000 cycles de charge ou plus.
● Les matériaux utilisés dans ces batteries offrent une faible résistance. Ils sont donc assez stables et sûrs.
● Les batteries LFP offrent une décharge de 80 à 100 % sans causer de dommages.

Inconvénients
Outre les avantages, les batteries LFP présentent également certains inconvénients, qui sont les suivants :
● Ces batteries ont une énergie spécifique relativement faible.
● Ils ne fonctionnent pas bien à des températures plus basses.

Par conséquent, les batteries LiFePO4 ne conviennent pas aux applications à démarrage élevé.

Oxyde de lithium-nickel-manganèse-cobalt (LiNiMnCoO2) — NMC

La batterie au lithium-nickel-manganèse-cobalt-oxyde est composée d'une combinaison de trois éléments, le nickel, le manganèse et le cobalt. Ces trois éléments combinés agissent comme la cathode des batteries NMC. Le nickel est présent en forte proportion soit 60% tandis que le manganèse et le cobalt constituent 20%.

Le nickel a une énergie spécifique élevée mais n'est pas si stable. En revanche, le manganèse est assez stable mais possède une faible énergie spécifique. En fin de compte, l'effet collectif de ces éléments se traduit par une énergie spécifique élevée.

En parlant des applications des batteries NMC, elles ressemblent beaucoup aux batteries LMO. Ces batteries sont parfaites pour les outils électriques, certains véhicules électriques, scooters et vélos électriques.

Avantages
● Les batteries NMC offrent une durée de vie plus longue à un coût inférieur par rapport aux batteries à base de cobalt.
● Ils sont également plus sûrs grâce à une plus grande stabilité thermique.

Inconvénients
● Le principal inconvénient de la batterie NMC est qu'elle a une tension comparativement inférieure à celle des batteries à base de cobalt.

Titanate de lithium (Li2TiO3) — LTO

Enfin, le titanate de lithium est le type de batterie lithium-ion qui utilise le manganate de lithium comme électrode positive. Ces batteries n'ont aucune contrainte et aucun placage au lithium pendant la charge rapide et à basse température. Il en résulte des performances de charge-décharge remarquables.

Les batteries au titanate de lithium sont souvent utilisées dans les applications militaires et aérospatiales. De plus, ceux-ci sont également utilisés dans l'énergie solaire, pour stocker le vent et créer des réseaux intelligents.

Avantages
● Le principal avantage des batteries au titanate de lithium est qu'elles disposent d'un temps de recharge ultra-rapide.
● Les temps de cycle sont plus élevés et sont assez sûrs à utiliser.

Inconvénients
● Ils ont une faible tension inhérente.

Oxyde d'aluminium lithium-nickel-cobalt (LiNiCoAlO2) — NCA

L'électrode positive des batteries lithium-ion à base de NCA comprend du nickel, du cobalt et de l'aluminium. L'ajout d'aluminium dans ces types de batteries lithium-ion offre une excellente stabilité chimique. De plus, ces batteries présentent des performances remarquablement élevées densité d'énergie.

Les batteries au lithium nickel cobalt oxyde d'aluminium sont idéales pour les véhicules électriques et les appareils industriels. Principalement, Tesla préfère les batteries NCA pour leurs groupes motopropulseurs EV.

Avantages
● La densité de puissance élevée des batteries NCA les rend assez durables.

Inconvénients
Les seuls inconvénients de ces batteries sont les suivants ;
● Les batteries NCA sont assez chères.
● Ils ne sont pas très sûrs.

Généralement, les batteries NCA sont considérées comme favorables à l'industrie automobile plutôt qu'à l'électronique grand public.

Quel type de batterie lithium-ion me convient le mieux ?

C'est vous et vos exigences qui décidez le mieux. Il vous suffit de tenir compte de vos besoins et de quelques aspects cruciaux d'une batterie lithium-ion.

Les points clés à retenir sont notamment la tension, le stockage d'énergie, la durabilité, la température de fonctionnement, le taux de charge et la sécurité de la batterie. Vous pouvez vérifier toutes ces caractéristiques dans tous les types des meilleures batteries lithium-ion et obtenir la plus appropriée pour vous.

Si vous voulez une batterie pour une grande usine, optez pour une batterie haute tension. De même, si vous recherchez une batterie compacte, veillez à choisir une batterie haute densité. De plus, assurez-vous d'utiliser une batterie éprouvée pour les applications dans les lieux publics.

Recommandé: Quelle est la différence entre les piles alcalines et les piles au lithium ?

Les meilleurs endroits pour acheter des piles au lithium

De nos jours, de nombreux fabricants développent des batteries au lithium pour répondre à leur demande émergente. Différentes marques sont connues pour leurs diverses particularités. Vous devez sonder certains fournisseurs de batteries au lithium avant de faire un achat.

À cet égard, plusieurs usines mondiales sont bien connues. Les 5 principaux fabricants de batteries Li-ion sont répertoriés ci-dessous.
● CATL (Chine)
● LG Chem (Corée du Sud)
● Panasonic Corporation (Japon)
● Samsung SDI (Corée du Sud)
● SK Innovation (Corée du Sud)
● Tesla (États-Unis)

Maintenant, c'est à vous de choisir la meilleure batterie pour vos besoins auprès de l'une des usines mentionnées ci-dessus.

Si vous recherchez le meilleurs fabricants de batteries au lithium en Chine, la liste ci-dessous vous aidera à choisir les 3 principaux fabricants chinois de batteries au lithium.
● CATL
● Société BYD
● Batterie Etekware

FAQ sur les batteries lithium-ion

Quelle batterie lithium-ion est la meilleure ?

Différents types de batteries lithium-ion sont disponibles sur le marché. Chacun d'eux a des applications différentes et des capacités de puissance différentes. Ainsi, trouver celui qui correspond parfaitement à vos besoins est une tâche difficile. Cependant, en regardant les caractéristiques suivantes, vous pouvez choisir la meilleure batterie au lithium :
● Meilleur rapport énergie/poids
● Haute tension en circuit ouvert
● Aucun effet sur la mémoire
● Faible taux de charge de la batterie lorsqu'elle n'est pas utilisée

Est-ce que tous les types de batteries utilisent du lithium ?

Les meilleures batteries de production d'énergie sont considérées comme étant à base de lithium en raison de leur durée de vie lithium-ion. Mais cela ne signifie pas que tous les types de batteries contiennent du lithium. Certains autres produits chimiques peuvent remplacer les piles au lithium. Par exemple, la cellule de batterie graphène aluminium-ion peut être 60 fois plus rapide que les batteries lithium-ion communément connues. De plus, le magnésium, les piles à combustible, l'eau de mer et les batteries liquides peuvent également être utilisés à la place du lithium.

Toutes les batteries au lithium sont-elles rechargeables ?

Étant donné que toutes les batteries contiennent du lithium comme matériau de fabrication, les gens supposent que tous les types de batteries lithium-ion sont rechargeables, ce qui n'est en fait pas vrai.

La raison en est que toutes les batteries rechargeables ne sont pas à base de lithium. Il existe de nombreuses autres options disponibles sur le marché qui peuvent remplacer le lithium. Certains d'entre eux sont répertoriés ci-dessous:
● Nickel-Métal Hydrure
● Nickel-Zinc (NiZn)
● Nickel-Cadmium (NiCd)
● Alcalines rechargeables (RAM)

Les batteries lithium-ion sont-elles sûres ?

Généralement, les batteries Li-ion sont sans danger. Mais ils peuvent provoquer des incendies et même explorer s'ils sont utilisés ou gérés de manière incorrecte. Il est donc important d'apprendre comment stocker en toute sécurité une batterie lithium-ion et réduire les risques d'incendie ou d'explosion.

Pourquoi les batteries au lithium sont-elles si chères ?

La plupart des piles utilisent cellules lithium-ion dans leur composition. Les batteries au lithium sont très populaires et différentes industries et constructeurs automobiles utilisent ces batteries pour un bon fonctionnement. Mais pourquoi sont-ils si chers ?

Ci-dessous sont énumérées les principales raisons qui conduisent à son prix croissant :
● Sa disponibilité limitée sur Terre
● En raison du métal coûteux utilisé
● Longue durée de vie et technologie de pointe

Lithium-ion vs lithium polymère

Alors que la plupart des gens trouvent difficile de choisir entre lithium-ion et lithium polymère. Cependant, en regardant les spécifications, vous saurez lequel est le meilleur. Alors que le lithium-ion utilise un électrolyte liquide, le polymère de lithium est constitué d'un électrolyte solide de type gel. Par conséquent, en raison de leur longue durée de vie et de plusieurs autres propriétés uniques, les batteries lithium-ion sont préférées aux polymères.

Phosphate de fer-lithium vs lithium-ion

Il existe des différences importantes qui distinguent les deux batteries. Mais le plus important est la densité d'énergie plus élevée des cellules de batterie lithium-ion. Avec plus de 150 Wh par kg, les batteries lithium-ion dominent sur le lithium-fer-phosphate. Non seulement cela, mais les piles au lithium sont également meilleures que le phosphate en raison de leur sécurité solide et à toute épreuve. Pour connaître toutes les différences entre ces deux batteries, lisez Comparaison des batteries LiFePO4 vs lithium-ion pour en savoir plus.

Batterie au lithium métal vs batterie au lithium-ion

Différents types de batteries sont présents sur le marché du lithium. Mais, il faut chercher les détails pour choisir le meilleur. De même, les batteries au lithium métal sont privilégiées par rapport aux batteries au lithium-ion en raison de leur capacité de charge élevée et de leur plus grande production d'énergie.

Batterie au plomb vs batteries lithium-ion

Savez-vous que les meilleures batteries lithium-ion ont une capacité de charge élevée et stockent plus d'énergie que les batteries au plomb ? Pour cette raison, elles se distinguent des cellules plomb-acide et sont également 95% plus efficaces. En revanche, le niveau d'efficacité des batteries plomb-acide se situe entre 80 et 85 %. Pour lire toutes les différences entre ces deux batteries, lisez comparaison des batteries lithium-ion vs plomb-acide pour en savoir plus.

Conclusion

Vous devriez maintenant être en mesure d'en savoir plus sur ce que sont ces différents types de batteries au lithium et à quoi elles peuvent servir. Les batteries au lithium-ion ont une grande capacité énergétique et sont très efficaces et sûres, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles les batteries au lithium-ion sont largement utilisées dans presque toutes les industries manufacturières et automobiles. Pour mieux vous aider Au final, j'espère que cet article vous sera utile et si vous avez des questions sur les batteries au lithium, faites-le moi savoir dans les commentaires !