La batterie lithium-ion : comment ça marche ?

Conçues il y a plus de 30 ans, les batteries dites « lithium-ion » sont devenues omniprésentes dans notre vie quotidienne. Elles peuvent être de très petite taille dans un téléphone portable ou assemblées par dizaines dans une voiture électrique. Elles sont l’objet d’intenses recherches dans le monde compte tenu de l’enjeu que constitue le stockage de l’électricité. Les batteries et les piles sont des équipements qui transforment l’énergie chimique en énergie électrique. Une batterie (ou accumulateur) peut stocker et accumuler l’énergie électrique pour la restituer. Elle peut donc se charger et se décharger, selon des opérations réversibles. Une pile électrique fournit l’électricité à un circuit extérieur jusqu’à l’épuisement de son potentiel1.

La batterie lithium-ion peut stocker 3 à 4 fois plus d'énergie par unité de masse que les autres technologies de batteries. A l’intérieur d’une batterie lithiums se créait un mouvement d’électrons qui constitue un courant électrique qui peut être ensuite transformé pour faire tourner un moteur ou faire fonctionner un appareil électronique. Pour équilibrer cet échange d’électrons, un échange d’ions positifs s’effectue entre les deux électrodes via l’électrolyte. Quand la batterie est en phase de recharge, avec un apport extérieur d’électricité, les mouvements sont inversés. Euuuh retour à nos cours de chimie…

Le lithium a suscité l’intérêt des constructeurs automobiles car c’est un métal très léger, le troisième dans la classification des éléments après l’hydrogène et l’hélium. L’atome de lithium a une forte capacité à libérer un de ses trois électrons, constituant ainsi un ion chargé positivement, Li+. Les constructeurs ont d’abord utilisé le lithium métal pour constituer l’électrode négative, émettrice d’électrons. Mais il est apparu que la répétition de cycles charges-décharges l’altérait. Pour y remédier, la cathode est souvent formée d’oxyde de cobalt, avec un peu de lithium, tandis que l’anode est faite de graphite. L’électrolyte est constitué de sels de lithium dans un solvant et contient donc des ions lithium en grande quantité. D’où l’appellation batterie lithium-ion.

Bon si vous avez pas tout compris c’est pas grave mais sachez que l’énergie procurer par les ions est plutot propre alors que la fabrication des batteries à Lythiums…. Ions pose quelques questions écologiques aussi a cause du Cobalt… Les accumulateurs modernes n’ont désormais plus à rougir de la comparaison avec les véhicules à essence. Cachées à l’intérieur des châssis, les batteries lithium-ion sont sûres et traitées en fin de vie par des filières de recyclage de plus en plus performantes.

Ben alors ? et mon diesel ? il pollue plus ou moins ? Euuuh on verra ça un autre jour Papy...

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