Avantages et inconvénients des batteries au plomb et à l'acide (ION/LiPo/LiFEPO4/NMC)

Les batteries conventionnelles au plomb et les batteries au lithium, sous leurs différentes formes, sont largement utilisées dans les technologies courantes de stockage de l'énergie électrique et automobile.

Toutes les batteries sont composées d'une anode, d'une cathode, de l'électrolyte (utilisé pour faire communiquer l'anode avec la cathode et générer de l'électricité), et d'un séparateur dans le cas des batteries au lithium, pour éviter qu'un court-circuit interne ne se produise en raison de l'alimentation, ce qui pourrait compromettre la batterie et le système connecté.

Fonctionnement dans les batteries plomb-acide à gauche, et dans les batteries lithium (ION) à droite*.


Acide de plomb

Dans l'acide-plomb, il existe une distinction qui n'existe pas dans le lithium, à savoir la séparation entre les batteries de démarrage automobile, qui supportent des décharges de pointe très élevées pendant quelques secondes, et les batteries à cycle profond (et certaines batteries à double cycle), qui supportent des décharges plus profondes de la batterie. Dans le tableau ci-dessous, nous n'examinerons que les avantages et les inconvénients des batteries de démarrage. Les batteries d'accumulateurs sont les batteries plomb-acide habituelles, à la différence qu'elles possèdent des plaques internes beaucoup plus épaisses, afin d'améliorer leur capacité de stockage par rapport aux batteries automobiles.

Technologie Lead StartAvantagesInconvénients
Acide de plombCoût inférieur
Une large gamme d'applications
Ils sont sûrs
Peu de cycles de décharge
Recyclage
AGM/EFB ou GELRéponse accrue aux chocs pour les voitures Start-Stop
Plus de cycles de charge/décharge
Coût plus élevé
Recyclage
Cellule spirale (OPTIMA)Plus d'ampérage dans moins d'espace
Support téléchargements bien
Coût le plus élevé des 3
Peu de modèles
Recyclage

Lithium (NMC/ION/LiPO/LiFEPO4)

Les batteries au lithium constituent une amélioration substantielle par rapport aux batteries au plomb à bien des égards, notamment en ce qui concerne leur poids et leur capacité de stockage et de décharge.

En général, le lithium l'emporte sur le plomb sur deux facteurs :
Ils peuvent résister à des décharges plus profondes que l'acide-plomb classique, n'ont pas d'effet de mémoire et permettent un stockage d'énergie beaucoup plus important pour un poids jusqu'à 10 fois inférieur. Si la batterie est de haute qualité, elle peut également supporter plus de cycles de décharge que les batteries au plomb classiques.
L'inconvénient habituel est les problèmes possibles dans sa manipulation incorrecte, en particulier à des températures élevées, plus dangereux que les accumulateurs à base de plomb, et ne peut toujours pas être utilisé de manière conventionnelle pour les véhicules automobiles, par la capacité inférieure qu'ils ont à offrir une décharge de pointe très élevé (Bien que le LiFEPO4 est capable de donner plus de 100 ou 200 ampères de suivi, même pendant des heures, les batteries au plomb peuvent commencer à fournir plus de 900 ampères pendant 10 secondes, nécessaire pour les moteurs à combustion, pas si pour les moteurs électriques).

Technologie du lithiumAvantagesInconvénients
Lithium NMCLargement répandu dans ses premières applications dans des véhicules tels que les voiturettes de golf
S'il est doté d'une bonne électronique, il est le plus sûr.
Hautement inflammable à haute température.
Moins de soutien pour les cycles profonds
Lithium ION (Li-ION)
Électrolyte liquide
Les plus répandues à l'heure actuelle.
Faible coût (par rapport aux alternatives au lithium)
Inflammable à haute température
ou des coups
Lithium ION (Li-Po)
Électrolyte solide
C'est le plus instable car la batterie explose lorsqu'elle est percée (le séparateur est percé).
Ils sont standards car ils ont un électrolyte solide.
Meilleures performances et moins d'usure
Coût plus élevé
Ils ont une capacité inférieure à celle du lithium-ION
Inflammable à haute température
ou des coups
Ferrophosphate de lithium
(LiFEPO4)
Plus sûr que le lithium ION et le lithium NMC
Plus de cycles de charge et de décharge
À l'abri des températures élevées et/ou des chocs
Le coût le plus élevé de tous car il est le moins répandu.

*Images extraites de : http://navarrof.orgfree.com/Docencia/Quimica/UT4/electro2.htm y https://es.quora.com/Por-qu%C3%A9-se-degradan-las-bater%C3%ADas-de-los-m%C3%B3viles-iones-de-litio