5 avantages des piles au lithium-ion par rapport aux piles au lithium-polymère

Dans le paysage en constante évolution des technologies de stockage de l'énergie, les batteries à base de lithium se sont imposées comme les chefs de file, offrant des solutions d'alimentation efficaces et compactes pour un large éventail d'applications. Parmi elles, les batteries lithium-ion (Li-ion) et les batteries lithium-polymère (LiPo) se sont imposées comme des choix de premier plan pour le stockage et la fourniture d'énergie dans diverses industries. Bien qu'elles présentent toutes deux des avantages distincts, cet article met en lumière les nombreux avantages des batteries au lithium-ion et explique pourquoi elles surpassent souvent leurs homologues au lithium-polymère.

Tout d'abord, parlons de la batterie au lithium-ion :
Les batteries au lithium-ion :

Les batteries lithium-ion, souvent abrégées en batteries Li-ion, sont une forme populaire et polyvalente de stockage d'énergie rechargeable. Elles sont devenues le choix de prédilection pour de nombreuses applications en raison de leur impressionnante densité énergétique, de leur fiabilité et de leur adaptabilité. Ces batteries sont constituées de composés de lithium en tant que cathodes, offrant une série d'avantages qui en font le choix privilégié pour alimenter un large éventail d'appareils et de systèmes modernes.

Avantages des piles au lithium-ion :

1. Densité énergétique élevée : Les batteries lithium-ion stockent une quantité importante d'énergie par rapport à leur taille et à leur poids, ce qui les rend idéales pour les appareils électroniques portables et les véhicules électriques.
2. Longévité : Elles ont une durée de vie prolongée avec un grand nombre de cycles de charge-décharge, ce qui réduit le besoin de remplacements fréquents et minimise les déchets.
3. Caractéristiques de sécurité : Les batteries Li-ion sont équipées de circuits de protection et de contrôles thermiques, ce qui les rend intrinsèquement plus sûres et moins sujettes à la surchauffe ou aux courts-circuits.
4. Efficacité : Ces piles ont un taux d'autodécharge plus faible, ce qui signifie qu'elles peuvent conserver leur charge plus longtemps lorsqu'elles ne sont pas utilisées, ce qui en fait un choix économe en énergie.
5. Polyvalence : Les batteries lithium-ion peuvent être conçues pour convenir à un large éventail d'applications, depuis les petites cellules compactes pour les smartphones jusqu'aux grands packs de batteries pour les véhicules électriques, ce qui permet de s'adapter à différents besoins et appareils.

Qu'est-ce qu'une batterie lithium-polymère ?

Les piles au lithium-polymère, souvent appelées piles LiPo, mais qui ne contiennent pas de polymères, devraient être appelées piles au lithium en sachet.
Il s'agit d'une sous-catégorie de piles au lithium-ion, la seule différence étant qu'elles sont emballées dans un boîtier en aluminium.
Presque toutes les chimies liées au lithium peuvent également être emballées dans une pochette.
Cela signifie que toutes les cellules en pochette ne sont pas identiques.
Elles peuvent contenir des chimies très haut de gamme et coûteuses - généralement destinées à la préproduction de masse et aux batteries de pointe pour véhicules électriques - il sera très difficile d'obtenir ces cellules.
Nous nous concentrons ici sur les cellules LiPo courantes proposées à l'industrie.

Lorsque nous parlons de lithium-ion dans notre jargon professionnel, nous nous référons généralement à des piles fabriquées sous forme cylindrique ou prismatique métallique.
Les piles les plus connues sont les 18650 et 21700, qui ont respectivement un diamètre de 18 mm et de 21 mm et une hauteur de 65 mm et de 70 mm.

Bien qu'elles aient leurs mérites, les batteries LiPo sont connues pour des caractéristiques et des applications spécifiques qui les distinguent de leurs homologues lithium-ion. Il est essentiel de comprendre ces caractéristiques distinctives pour apprécier leur valeur dans certains scénarios.

Avantages des batteries LiPo :

1. Flexibilité de la forme : Les batteries lithium-polymère sont plus flexibles en termes de forme et de taille que les batteries lithium-ion. Cette polyvalence leur permet de s'intégrer dans des espaces non conventionnels et d'être utilisées dans des appareils aux facteurs de forme uniques.
2. Conception légère : Les batteries LiPo sont généralement légères, ce qui en fait un choix privilégié pour les applications où les considérations de poids sont primordiales, telles que les drones et les modèles radiocommandés.
3. Taux de décharge élevés : Ces batteries sont capables de fournir des taux de décharge élevés (20C~90C !), ce qui les rend bien adaptées aux applications qui nécessitent une libération rapide d'énergie, comme les drones de course et les véhicules télécommandés.
   Elles ont généralement une tension nominale élevée (typiquement 3,8V/cellule) pour supporter le courant élevé pendant plus longtemps.
4. Densité de puissance améliorée : Les batteries LiPo offrent une densité de puissance légèrement supérieure, ce qui signifie qu'elles peuvent fournir une poussée de puissance plus rapidement. Cette caractéristique est précieuse dans les scénarios où une énergie élevée et immédiate est nécessaire.
5. Assemblage facile: il est tentant pour les entreprises non spécialisées dans la conception de batteries de travailler avec des LiPo, car il est relativement simple d'y souder des fils.
   n'est cependant pas recommandé, car l'application d'une chaleur importante sur l'électrode en aluminium peut endommager la structure de la cellule.

Bien que les batteries LiPo ne puissent pas rivaliser avec la polyvalence et la sécurité globales des batteries lithium-ion, leurs avantages uniques en font un choix précieux pour des applications spécifiques où leurs caractéristiques correspondent aux exigences de l'appareil ou du système en question.

Inconvénients des piles au lithium :

1. Gonflement : Tous ceux qui ont déjà travaillé avec des cellules LiPo savent ce que nous voulons dire.
   la structure et l'emballage des cellules en pochette sont soumis à un gonflement, lorsque la cellule est gonflée et ne fonctionne plus. Cela peut parfois arriver à une cellule neuve, qui a été mal fabriquée ou conservée dans de mauvaises conditions de stockage. Cela peut arriver à une batterie qui a passé toutes les inspections et qui a été livrée au client.
2. Les fabricants sont généralement des fabricants de^deuxième et^troisième rangs. Les fabricants de cellules de première qualité et de^premier niveau utilisent généralement des sachets pour leurs produits chimiques spéciaux qui ne sont pas disponibles pour l'industrie. Les cellules utilisées par l'industrie sont généralement de forme cylindrique et prismatique avec une forme métallique dure.
3. Longévité et performances maximales : Les fiches techniques sont généralement trop restrictives et ne sont pas conservatrices.
   Une cellule LiPo standard qui supporte des taux de décharge de 30C, permet probablement 50-100 cycles, ce qui est bien pour un drone grand public qui est dédié à une utilisation de loisir et de consommation, mais pas pour un drone industriel / militaire qui a besoin de fonctionner pendant une période garantie.
4.  Performance thermique : contrairement aux cellules cylindriques, les cellules LiPo n'ont pas de dissipateur thermique centralisé. Cela signifie que dans une structure de cellules en série, il sera difficile d'évacuer la chaleur du bloc-batterie de manière uniforme. Cela créera un déséquilibre évident dans la conception du bloc-batterie. Il en résultera une perte de capacité et un gonflement.

Mais voyons maintenant pourquoi les batteries lithium-ion sont le meilleur choix pour votre application :

1. Fabrique :

Les fabricants haut de gamme, tels que Samsung SDI, Panasonic, LG, etc : Samsung SDI, Panasonic, LG, etc. proposent à l'industrie leurs cellules cylindriques et prismatiques à des prix compétitifs, avec des spécifications vérifiées et testées, sans gonflement et, surtout, des lots très bien triés.
Cela signifie que les cellules sont très similaires en termes de tension et d'impédance interne.
Un concepteur de batteries ne saurait trop insister sur l'importance d'un pack de batteries équilibré, qui pèse lourd dans les performances à long terme du pack de batteries.

2. Durabilité et longévité :

Les batteries Li-ion se sont avérées plus durables que les batteries LiPo. Grâce aux lots très bien triés et à la structure solide des cellules, vous pouvez compter sur elles pour atteindre la durée de vie et les performances promises.
C'est très important lorsque vous construisez la garantie et la longévité de votre produit autour d'un composant aussi important que les batteries. C'est d'autant plus visible lors de la montée en puissance de la production.

3. La sécurité :

La sécurité est une préoccupation majeure dans la technologie des batteries. Les batteries Li-ion ont un bilan de sécurité bien établi et sont équipées de caractéristiques telles que des circuits de protection et des contrôles thermiques pour minimiser le risque de surchauffe et de court-circuit. Les piles LiPo, en revanche, sont connues pour leur susceptibilité au gonflement et pour le risque accru d'incendie ou d'explosion qu'elles présentent en cas de perforation, de surcharge ou d'endommagement. De nombreuses piles LiPo disponibles sur le marché ne respectent pas la directive UL1604 relative à la sécurité des piles.

4. Comportement thermique.

Les formes cylindriques et prismatiques des cellules Li Ion permettent d'assembler le bloc-batterie de manière à ce que la conception thermique soit uniforme et capable de gérer la chaleur plus efficacement.
Cela est vrai lorsque l'on cherche à obtenir une conception thermique uniforme, mais surtout lorsque l'on cherche à refroidir ou à chauffer le bloc-batterie à l'extérieur.

5. Fourniture d'énergie

Les formes cylindriques et prismatiques des cellules Li Ion permettent de diviser et de délivrer la puissance élevée de la batterie, en particulier lorsqu'il s'agit de délivrer des courants >100A comme on le voit souvent dans les drones et les LEV.

En conclusion, bien que les piles au lithium aient leurs propres avantages, les piles au lithium-ion s'imposent souvent comme le choix privilégié pour de nombreuses applications en raison de leur densité énergétique supérieure, de leur longévité, de leurs caractéristiques de sécurité et de leur efficacité. Au fur et à mesure que la technologie progresse, les batteries lithium-ion conserveront probablement leur place de choix en tant que solution de stockage d'énergie fiable et efficace qui alimente le présent et façonne l'avenir.

Embrassez l'avenir du stockage de l'énergie en découvrant les principales raisons pour lesquelles les batteries lithium-ion alimentent le présent et façonnent le paysage énergétique durable de demain.