Les batteries au plomb sont-elles identiques aux batteries au lithium ?
Les batteries au plomb-acide sont-elles identiques aux batteries au lithium ? Différence entre les batteries au plomb-acide et les batteries au lithium.
Différents concepts et propriétés
Les batteries lithium-ion désignent des batteries secondaires dont les électrodes positives et négatives sont constituées de composés Li+.
L'électrode positive utilise des composés de lithium tels que LiXCoO2, LiXNiO2 ou LiXMnO2.
L'électrode négative utilise des composés d'intercalation lithium-carbone LiXC6.
L'électrolyte est une solution organique contenant des sels de lithium tels que LiPF6 et LiAsF6.
Lors des cycles de charge et de décharge, les ions Li+ sont insérés et désinsérés alternativement entre les deux électrodes, un phénomène que l'on compare souvent à un « basculement ». BatterieLors de la charge de la batterie, les ions Li+ sont extraits de l'électrode positive et s'incorporent à l'électrode négative via l'électrolyte, cette dernière se trouvant alors dans un état riche en lithium. Le phénomène inverse se produit lors de la décharge.
Les batteries au plomb-acide sont des dispositifs qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique. Après décharge, les substances actives internes peuvent être régénérées par charge, stockant ainsi l'énergie électrique sous forme d'énergie chimique. Lors d'une nouvelle décharge, l'énergie chimique est reconvertie en énergie électrique. Ce type de batterie est appelé batterie au plomb-acide (ou batterie d'accumulateurs), également connue sous le nom de batterie secondaire. La batterie au plomb-acide est un dispositif électrochimique qui stocke l'énergie chimique et libère de l'énergie électrique en cas de besoin.
- Performances de sécurité différentes
Les batteries au lithium doivent leur fiabilité à la stabilité du matériau de l'électrode positive et à leur conception de sécurité éprouvée. Les batteries lithium-fer-phosphate ont subi des tests de sécurité rigoureux et ne présentent aucun risque d'explosion, même en cas de choc violent. Grâce à leur haute stabilité thermique et à la faible oxydation de leur électrolyte, elles sont extrêmement sûres. (Cependant, un court-circuit ou une détérioration de la membrane interne peut provoquer un incendie ou une explosion.)
Une batterie au plomb-acide dégage des gaz lors de la charge, de la décharge ou de son utilisation. Si l'orifice d'évacuation est obstrué, une explosion peut se produire. Le liquide contenu dans la batterie est l'électrolyte (acide sulfurique dilué), un produit corrosif qui peut endommager de nombreux matériaux. De plus, les gaz générés lors de la charge peuvent également être explosifs.
- Prix différents
Les batteries au lithium sont coûteuses. Elles coûtent environ trois fois plus cher que les batteries au plomb. Cependant, à investissement égal, une batterie au lithium offre une durée de vie plus longue.
Batterie au plomb-acide :
Le prix d'une batterie au plomb-acide varie de quelques centaines à quelques milliers de yuans, et les prix sont similaires d'un fabricant à l'autre.
- Différentes protections environnementales vertes
Les matériaux utilisés pour les batteries au lithium ne contiennent aucune substance toxique ni nocive et sont considérés comme écologiques à l'échelle mondiale. Leur production et leur utilisation sont non polluantes, et elles sont conformes à la réglementation européenne RoHS, ce qui en fait des batteries écologiques.
Les batteries au plomb contiennent une grande quantité de plomb. Si elles ne sont pas traitées correctement après leur mise au rebut, elles polluent l'environnement.
- En termes de durée de vie du cycle
Les batteries au lithium ont une durée de vie plus longue que les batteries au plomb-acide, qui ont une durée de vie relativement plus courte. Le nombre de cycles de charge/décharge des batteries au lithium est généralement de l'ordre de 2 000 à 3 000.
Le nombre de cycles des batteries au plomb-acide est d'environ 300 à 500 fois.
- densité énergétique pondérale
La densité énergétique des batteries au lithium est généralement de 200 à 260 Wh/g, soit 3 à 5 fois supérieure à celle des batteries au plomb. Cela signifie qu'à capacité égale, les batteries au plomb sont 3 à 5 fois plus performantes que les batteries au lithium. Ces dernières présentent donc un avantage indéniable en termes de légèreté. stockage d'énergie appareils.
Les batteries au plomb-acide ont généralement une densité énergétique de 50 à 70 Wh/g et sont trop lourdes.
- Énergie volumique
La densité de capacité volumique des batteries au lithium est généralement environ 1,5 fois supérieure à celle des batteries au plomb-acide ; ainsi, à capacité égale, les batteries au lithium sont environ 30 % plus petites que les batteries au plomb-acide.
- Différentes plages de température
La température de fonctionnement des batteries au lithium est de -20 à 60 °C, et la température de pointe des batteries lithium-fer-phosphate se situe également entre -20 et 60 °C. Cette température peut atteindre 350 à 500 °C, et la capacité est maintenue à 100 % même à haute température.
La température de fonctionnement normale des batteries au plomb-acide est de -5 à 45 degrés. Lorsque la température baisse de 1 degré, la capacité relative de la batterie diminue d'environ 0,8 %.
- Charge et décharge différentes
Les batteries au lithium n'ont pas d'effet mémoire, elles peuvent être chargées et déchargées à tout moment, leur autodécharge est faible et elles peuvent être stockées pendant longtemps ; elles ont une puissance élevée, peuvent être chargées et déchargées rapidement, peuvent être chargées à plus de 80 % en 20 minutes et complètement déchargées en 15 minutes.
Les batteries au plomb-acide ont un effet mémoire et ne peuvent être chargées et déchargées à tout moment ; elles présentent un phénomène d’autodécharge important et sont facilement inutilisables après une période d’inutilisation ; leur taux de décharge est faible et elles ne peuvent pas être déchargées longtemps avec un courant élevé.
- Différents matériaux internes
Les électrodes positive et négative des batteries au lithium sont composées d'oxyde de lithium-cobalt/phosphate de fer lithié/oxyde de manganèse lithié, de graphite et d'électrolyte organique.
Les électrodes positive et négative des batteries au plomb-acide sont respectivement l'oxyde de plomb et le plomb métallique, et l'électrolyte est de l'acide sulfurique concentré.
Les batteries au lithium et les batteries au plomb sont actuellement les deux types de batteries les plus utilisés. Les batteries au lithium offrent des performances supérieures aux batteries au plomb. De par leur taille et leur capacité, la plupart des alimentations sans coupure (UPS) utilisent désormais des batteries au lithium. À terme, ces dernières pourront complètement remplacer les batteries au plomb.