Cellules lithium - Différentes chimies
Collection: Batteries
Les cellules lithium-ions existent avec différentes chimies pour la cathode et l'anode, indépendamment du type de géométrie (cylindrique, prismatique, pouch). Voici un résumé des couples cathode/anode utilisés pour les cellules lithium-ions actuellement sur le marché.
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Formule chimique: LiNiMnCoO₂ AvantagesCette chimie offre un bon équilibre entre densité énergétique, sécurité et longévité. Elle est donc très polyvalente, elle est utilisé dans de nombreuses applications, des smartphones aux véhicules électriques.De plus elle est disponible à un coût modéré, en particulier grâce au manganèse qui permet de réduire la quantité de cobalt, ce qui réduit le coût. InconvénientsLa densité énergétique moyenne des cellules de tpye NMC est légèrement inférieure au LCO.Durant la fabrication, un contrôle précis du mélange des matériaux est nécessaire pour maintenir des performances optimales. |
Formule chimique : LiFePO₄ AvantagesCette chimie offre une meilleure sécurité : elle est très stable thermiquement, résistant aux surchauffes et aux incendies.Sa longévité est également un atout, elle a une excellente durée de vie avec un grand nombre de cycles de charge. De plus, son coût est relativement modéré, surtout avec l'absence de cobalt et de nickel. InconvénientsSon principal point faible est une densité énergétique moins grande, les batteries sont plus volumineuses pour une capacité équivalente.Elle fonctionne également avec une tension plus basse qui peut nécessiter une gestion spécifique pour certaines applications. |
Formule chimique : Li₄Ti₅O₁₂ AvantagesCette chimie se distingue pour sa sécurité, elle est extrêmement stable thermiquement et résiste aux surcharges et aux températures extrêmes.Elle a également une excellente longévité, avec des milliers de cycles de charge. La charge rapide est un autre de ses atouts, elle permet des taux de charge très élevés. InconvénientsSa densité énergétique est faible comparée aux autres chimies, et nécessite donc des batteries plus volumineuses.Son coût est élevé , essentiellement à cause du titanate qui est un matériau cher. |
Formule chimique: LiCoO₂ AvantagesLes cellules LCO offrent une densité énergétique élevée, cette chimie permet des batteries compactes avec une grande capacité.Elle se distingue également par la stabilité des performances grâce à une bonne stabilité de tension. InconvénientsSon coût est élevé car le cobalt est un matériau coûteux.C'est une chimie qui est délicate au niveau sécurité, elle est sensible aux surchauffes et aux courts-circuits, ce qui peut entraîner des risques d'incendie. Finalement sa longévité est limitée, elle offre une durée de vie plus courte que d'autres chimies, avec un nombre limité de cycles de charge. |
Formule chimique: LiMn₂O₄ AvantagesLes cellules LMO sont choisies pour leur sécurité, elles offrent une meilleure stabilité thermique que les cellules LCO et NCA.Elle sont utilisées pour des applications à haute puissance comme les outils électriques ou les véhicules hybrides. De plus le coût des cellules LMO est modéré, le manganèse est moins cher que le cobalt. InconvénientsPour cette chimie la densité énergétique est modérée, elle est inférieure aux LCO et NMC.De plus la durée de vie est plus courte, la chimie est sujette à une dégradation plus rapide. |
Formule chimique: LiNiCoAlO₂ AvantagesAvec les cellules NCA la densité énergétique est très élevée, elle est idéale pour les véhicules électriques où la capacité est critique.La longévité est également l'un des points forts de cette chimie, elle offre une durée de vie plus longue que les LCO. InconvénientsSon coût élevé en raison de la présence de cobalt et de la complexité de fabrication.La sécurité est également délicate, les cellules NCA peuvent être moins stable thermiquement que certaines autres chimies, nécessitant une gestion thermique plus rigoureuse. |
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