Accumulateur : dispositif destiné au stockage de l’énergie électrique sous la forme de réactions électrochimiques. Il existe de nombreuses « chimie » permettant ce stockage, chacune disposant de caractéristiques particulières en faisant leurs qualités et défauts.
Pile électrique : terme désignant, en français, les accumulateurs non rechargeables.
Batterie : par opposition à la pile, la batterie est rechargeable.
Cellule ou élément : partie de base, siège des réactions électrochimiques, constituée des électrodes, de l’électrolyte et des points de contact.
Pack batterie : assemblage de multiples cellules en série/parallèle de façon à atteindre les caractéristiques de tension / courant / capacité désirées.
BMS (Battery Management Système) : dispositif électronique de gestion des cellules d’un pack batterie. Il mesure la capacité restante, l’évaluation de l’état de santé du pack, assure l’équilibrage des tensions pendant la charge, éventuellement, pilote le chargeur
PCM (Protection Circuit Module) : autre dispositif électronique assurant la sûreté de la batterie contre les tensions, les courants et les températures extrêmes. Il est généralement intégré dans les packs, au plus près des éléments à protéger.
Fonctionnement
Les batteries sont des dispositifs de stockage de l’énergie électrique par le biais de réactions électro-chimiques réversibles.
Les réactions chimiques consistent à un échange d’ions dans un couple de matériaux à travers un électrolyte. Ce sont des réactions d’oxydo-réduction. Dans le cas des batteries Li-ion, ce sont des ions … Li+ qui sont échangés ! Le lithium a le double avantage d’être à la fois très léger (c’est le plus léger des éléments solides) et de pouvoir facilement se séparer d’un de ses trois électrons pour former un ions Li+.
Dans les batteries Li-ion modernes, le lithium est présent sous la forme sels dissous dans un solvant qui forme l’électrolyte, les électrodes en elles-mêmes étant généralement réalisées en oxyde de lithium / cobalt et en graphite.
Les batteries sont classées en grandes familles selon les matériaux utilisés pour réaliser les électrodes ou l’électrolyte :
Batteries lithium-polymère : l’électrolyte se présente sous la forme d’un gel à base de polymère. L’avantage de ce principe est de permettre la réalisation de cellules de très petites dimensions, très compactes et dans de nombreux facteurs de forme mais au prix d’une relative fragilité mécanique, thermique et électrique.
Batteries au lithium-titanate : l’anode est constituée de lithium-titanate fritté et la cathode d’oxyde de titane et de lithium. cette technologie autorise une capacité de charge rapide exceptionnelle et un fonctionnement à des températures basses, jusqu’à -40°C
Batteries au lithium-dioxyde de caobalt : la cathode est constituée de dioxyde de cobalt. L’anode est en graphite et l’électrolyte est « liquide »
Batteries au lithium-phosphate de fer : la cathode est en lithium-phosphate de fer et l’électrolyte est sous forme solide. Ces batteries présentent une denité énergétique plus faible mais ne sont pas sujettes à l’emballement thermique en cas d’endommagement mécanique. Elles présentent également un léger effet mémoire
