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Batteries lithium

Les batteries lithium-ion (Li-ion) sont des dispositifs de stockage d’énergie rechargeable qui utilisent des ions lithium pour transférer l’énergie électrique. 

Elles sont largement utilisées dans divers appareils électroniques, allant des smartphones aux ordinateurs portables, et jouent un rôle crucial dans les véhicules électriques et les systèmes de stockage d’énergie renouvelable.

PylonTech

Les batteries lithium-ion de PylonTech sont reconnues pour leur efficacité, leur modularité et leur durabilité. Voici un aperçu détaillé de leurs caractéristiques et avantages.

1. Technologie et Performance
  • Chimie des Batteries : PylonTech utilise la technologie LiFePO4, qui offre une excellente stabilité thermique et une sécurité accrue par rapport à d’autres chimies de batteries lithium-ion. Cela réduit les risques d’emballement thermique et améliore la longévité.
  • Capacité et Puissance : Les modèles comme le US5000 offrent une capacité nominale de 4,8 kWh et peuvent être déchargés jusqu’à 95 % sans risque de détérioration. Ils peuvent également fournir un courant de décharge maximal de 75 A, avec un pic pouvant atteindre 200 A pendant 15 secondes.
2. Durabilité et Longévité
  • Cycles de Vie : Les batteries PylonTech sont conçues pour supporter plus de 6000 cycles de charge et décharge, ce qui leur confère une durée de vie d’environ 15 ans, selon les conditions d’utilisation.
  • Modularité : Leur conception modulaire permet d’installer plusieurs unités en parallèle (jusqu’à 16) pour augmenter la capacité de stockage selon les besoins énergétiques. Cela facilite également l’expansion des systèmes existants.

LG

Les batteries lithium-ion de LG Chem, désormais connues sous le nom de LG Energy Solution, sont reconnues pour leur performance, leur sécurité et leur durabilité. Voici un aperçu des principales caractéristiques et avantages de ces batteries.
1. Technologie et Performance
  • Système de Stockage d’Énergie (ESS) : Les batteries LG Chem, comme la RESU (Residential Energy Storage Unit), sont conçues pour stocker l’énergie générée par des sources renouvelables, telles que les panneaux solaires. Elles permettent aux utilisateurs de consommer cette énergie plus tard, améliorant ainsi l’efficacité énergétique.
  • Efficacité Énergétique : Les modèles récents, comme la RESU 3.3, affichent une efficacité DC de 95 % et conservent jusqu’à 80 % de leur capacité après 10 ans d’utilisation. Cela en fait une solution fiable pour le stockage d’énergie à long terme.
2. Caractéristiques Techniques
  • Capacité : Par exemple, la RESU 3.3 a une capacité brute de 3,3 kWh avec une énergie utilisable de 2,9 kWh. Cette capacité permet une utilisation efficace dans les systèmes de consommation d’énergie domestique.
  • Installation Facile : Ces batteries sont compactes et légères, ce qui facilite leur installation en intérieur ou en extérieur. Elles peuvent être montées au mur ou posées au sol, ce qui offre une flexibilité d’installation.
  • Durabilité : Grâce à la technologie de laminage et d’empilage (L&S), les batteries LG Chem sont conçues pour minimiser l’espace mort et maximiser la densité énergétique, ce qui contribue à leur longévité.

BYD

Les batteries lithium-ion de BYD, notamment la Blade Battery et les modèles de la série Battery-Box, sont des innovations majeures dans le domaine du stockage d’énergie. Voici un aperçu de leurs caractéristiques et avantages.
1. Blade Battery
  • Technologie et Sécurité : La Blade Battery utilise des cellules en phosphate de fer lithium (LFP), qui offrent une sécurité accrue par rapport aux batteries lithium-ion classiques. 
  • Performances : Cette batterie est conçue pour offrir une longue durée de vie, une grande durabilité, et une performance optimale. 
  • Efficacité et Utilisation de l’Espace : Grâce à la technologie CTP (Cell to Pack), la Blade Battery améliore l’utilisation de l’espace dans les packs de batteries, augmentant ainsi la densité énergétique et permettant une plus grande autonomie pour les véhicules électriques.
2. Battery-Box LVS
  • Modularité : La série Battery-Box LVS est modulaire, permettant des configurations allant de 3,84 kWh à 23 kWh. Cela offre une flexibilité pour s’adapter aux besoins spécifiques des utilisateurs, que ce soit pour l’auto-consommation ou les installations hors réseau.
  • Durabilité et Garantie : Ces batteries sont garanties pour 10 ans avec jusqu’à 6000 cycles complets à 100 % de profondeur de décharge (DOD), ce qui témoigne de leur robustesse et de leur longévité.
3. Avantages des Batteries Lithium-Ion BYD
  • Sécurité Améliorée : Grâce à l’utilisation de LFP, ces batteries présentent un niveau de sécurité élevé, ce qui est crucial dans le secteur en pleine expansion des véhicules électriques.
  • Leader du Marché : BYD est reconnu comme un leader dans le secteur des batteries lithium-ion, avec une part de marché significative dans le stockage d’énergie et les véhicules électriques. L’entreprise contrôle l’ensemble du processus de fabrication, garantissant ainsi la qualité et la fiabilité de ses produits.

SMA

Les batteries lithium-ion de SMA sont conçues pour optimiser le stockage d’énergie dans des applications résidentielles et commerciales. Voici un aperçu de leurs caractéristiques, avantages et applications.
1. Technologie et Performance
  • Chimie des Batteries : Les batteries SMA utilisent la technologie lithium-fer-phosphate (LiFePO4), qui est reconnue pour sa sécurité et sa stabilité thermique. Cette chimie minimise les risques d’emballement thermique et offre une durée de vie prolongée.
  • Capacité : Par exemple, le système de stockage SMA Home Storage offre une capacité de 9,8 kWh, avec la possibilité d’étendre la capacité en ajoutant des modules supplémentaires. Cela permet une flexibilité pour s’adapter aux besoins énergétiques spécifiques des utilisateurs.
2. Durabilité et Longévité
  • Cycles de Vie : Les batteries SMA sont conçues pour durer, offrant jusqu’à 8000 cycles de charge. Cela signifie qu’elles peuvent être utilisées de manière intensive tout en conservant une performance optimale sur le long terme.
  • Garantie : SMA propose une garantie de 10 ans sur ses systèmes de stockage, ce qui assure aux utilisateurs un investissement sécurisé.

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement d’une batterie lithium-ion repose sur des réactions électrochimiques entre deux électrodes : l’anode et la cathode, immergées dans un électrolyte. Voici les étapes clés du processus :

  1. Structure de la Batterie :
    • Anode : Généralement constituée de graphite, elle stocke les atomes de lithium lors de la décharge.
    • Cathode : Composée d’un oxyde métallique (comme le dioxyde de cobalt ou le phosphate de fer), elle libère les ions lithium lors de la décharge.
    • Électrolyte : Un gel ou liquide conducteur qui permet le mouvement des ions lithium entre l’anode et la cathode.
    • Séparateur : Une membrane poreuse qui empêche le contact direct entre les électrodes tout en permettant le passage des ions.
  2. Décharge :
    • Lorsque la batterie se décharge pour fournir de l’énergie, les atomes de lithium dans l’anode libèrent des électrons, qui circulent à travers un circuit externe vers la cathode, générant ainsi un courant électrique.
    • Simultanément, les ions lithium (Li+) migrent à travers l’électrolyte vers la cathode.
  3. Recharge :
    • Lorsqu’une source d’énergie externe est appliquée (comme un chargeur), le processus s’inverse. Les ions lithium se déplacent de la cathode vers l’anode, où ils sont stockés.
    • Les électrons suivent également ce chemin inverse, rejoignant l’anode depuis la cathode.

Avantages des batteries Lithium-Ion

  • Haute Densité d’Énergie : Elles peuvent stocker 3 à 4 fois plus d’énergie par unité de masse que d’autres technologies de batteries.
  • Recharge Rapide : Elles se rechargent rapidement et supportent de nombreux cycles de charge/décharge (au moins 5 000 cycles à 100 %).
  • Longue Durée de Vie : Elles ont une durée de vie prolongée par rapport aux autres types de batteries.