Avantages et inconvénients des batteries au lithium-ion

Les batteries lithium-ion sont les supports de stockage d’énergie les plus performants actuellement disponibles sur le marché. Les batteries présentent une densité énergétique très élevée, ce qui permet d’obtenir d’excellentes performances même dans un format relativement compact. C’est pourquoi ils ne sont pas seulement utilisés dans les tablettes ou les appareils photo numériques, mais aussi dans les chariots de manutention à entraînement électrique. Contrairement à d’autres technologies de batteries, les batteries lithium-ion peuvent être rechargées à tout moment, ce qui permet de travailler en plusieurs équipes.

Tout savoir sur les batteries lithium-ion

Transport de batterie au lithium – ce à quoi vous devez faire attention

Stockage des batteries lithium-ion : les points à surveiller

Le recyclage des batteries lithium-ion

Structure et fonctionnement des batteries au lithium-ion

Charger une batterie lithium-ion correctement

Caractéristiques des batteries lithium-ion rechargeables

La structure et le fonctionnement des batteries lithium-ion sont responsables de leurs caractéristiques, qui en font des accumulateurs d’énergie performants. Pour pouvoir planifier en toute connaissance de cause l’achat de transpalettes lithium-ion ou d’outils électriques fonctionnant avec cette technologie et évaluer correctement les coûts subséquents, il est indispensable de considérer les avantages et les inconvénients de la batterie lithium-ion. Aperçu des avantages et des inconvénients :

Avantages des batteries lithium-ion

Les batteries lithium-ion font partie des technologies de stockage d’énergie les plus avancées. C’est pourquoi elles sont utilisées dans tous les types d’appareils électriques, des smartphones aux chariots élévateurs électriques en passant par les outils sans fil et les voitures électriques. Elles offrent ici de nombreux avantages :

• Large éventail d’applications : du smartphone à la voiture électrique, les batteries Li-ion peuvent être installées dans presque tous les appareils électroniques.
• Longue durée de vie : jusqu’à 3000 cycles de charge sont possibles si les batteries Li-ion sont utilisées correctement.
• Grande intensité de courant : une grande quantité d’énergie est nécessaire pour l’utilisation d’appareils tels que les perceuses sans fil ou les véhicules électriques. Les batteries au lithium fonctionnent ici de manière très avantageuse, car elles peuvent fournir des intensités de courant particulièrement élevées. Elles peuvent ainsi fournir suffisamment d’énergie, même pour des opérations gourmandes en énergie.
• Haute densité énergétique : un autre avantage des batteries lithium-ion est leur haute densité énergétique : il est ainsi possible de stocker trois à quatre fois plus d’énergie dans un accumulateur Li-ion que dans un accumulateur nickel-cadmium (NiCd) de même taille. Cela rend ces batteries particulièrement intéressantes pour une utilisation dans des appareils mobiles qui, malgré leur petite taille, doivent garantir une durée d’utilisation élevée.
• Faible autodécharge : Contrairement aux batteries plomb-acide traditionnelles, l’autodécharge des batteries lithium-ion est très faible : la perte de capacité des batteries n’est que de 1 à 2 % par mois. En stockant correctement les batteries au lithium, il est possible de la maintenir constamment à un faible niveau, même lorsqu’elles ne sont pas utilisées.
• Pas d’effet de mémoire : l’effet de mémoire présent dans les batteries NiCd traditionnelles entraîne une perte de performance des batteries au fil du temps.  Les batteries modernes au lithium-ion fonctionnent sans effet de mémoire, de sorte que la capacité des batteries reste constante.
• Pas de décharge profonde : une technique de commande intégrée empêche habituellement la décharge profonde des batteries Li-ion.
• Des recharges intermédiaires sont possibles : un autre avantage des batteries lithium-ion est qu’elles peuvent être rechargées à tout moment, même si la batterie n’est pas encore vide. Dans ce cas, la charge intermédiaire peut être complète ou partielle, sans que cela n’endommage la batterie.

Désavantages des batteries lithium-ion

Malgré leur technologie avancée, les batteries au lithium présentent également quelques inconvénients. Bien que nombre de ces inconvénients aient déjà pu être éliminés ou du moins améliorés par le passé grâce à des adaptations techniques, certains des « côtés obscurs » des batteries lithium-ion sont toujours d’actualité.  

• Risque d’incendie : le lithium est très réactif – les batteries endommagées peuvent surchauffer et présenter un risque d’incendie.
• Sensibilité à la température : de nombreuses piles au lithium sont sensibles aux températures basses, inférieures à +5 degrés, et aux températures élevées, supérieures à +35 degrés Celsius. Évitez les températures trop élevées ou trop basses !
• Faible impact sur l’environnement lors de l’extraction des matières premières : l’extraction des matières premières utilisées comme le cobalt, l’aluminium et le lithium est nuisible à l’environnement : elle entraîne une forte consommation d’eau, des pollutions par des substances toxiques et des atteintes profondes aux paysages et aux écosystèmes. Dans de nombreuses régions d’extraction, les travaux se déroulent en outre dans des conditions d’exploitation. Des travaux sont en cours pour optimiser les méthodes d’extraction.
• Élimination et recyclage : les composants hautement réactifs des batteries font de cette technologie un déchet spécial qui doit être éliminé en conséquence. Il n’existe actuellement aucun procédé de recyclage établi permettant de récupérer toutes les matières premières contenues avec un minimum de substances nocives et une qualité élevée.

Les avantages des batteries lithium-ion prédominent sur les inconvénients

Malgré les inconvénients parfois non négligeables des batteries au lithium, les avantages de cette technologie de pointe l’emportent. Afin de rendre les batteries utilisables à l’avenir sur l’ensemble du territoire pour les voitures électriques, les fabricants et les scientifiques travaillent déjà avec succès à l’optimisation des batteries. En fin de compte, les véhicules de l’intralogistique ainsi que les utilisateurs d’appareils mobiles et d’outils électriques en profiteront également. Un stockage adéquat des batteries lithium-ion permet en outre de bien compenser bon nombre de leurs inconvénients – comme ceux liés à la décharge profonde ou à la sensibilité à la température.

La bonne utilisation des batteries au lithium-ion

Le lithium contenu dans l’accumulateur est très réactif. En cas de batteries défectueuses, l’eau qui s’infiltre ou l’humidité trop élevée de l’air ambiant peuvent provoquer une surchauffe qui favorise le développement d’un incendie. Une température ambiante trop élevée favorise également l’instabilité des batteries. C’est la raison pour laquelle les batteries lithium-ion sont classées comme marchandises dangereuses par le législateur. Pour le transport et la charge des batteries lithium-ion, il faut donc disposer d’installations de stockage et de charge appropriées et respecter certaines règles de sécurité en matière de protection contre les incendies. Pour le stockage des batteries lithium-ion, il est également conseillé de suivre les recommandations de sécurité actuelles.

En ce qui concerne l’élimination et le recyclage des batteries lithium-ion, il convient de tenir compte des prescriptions issues de la législation sur l’élimination des déchets. Il n’existe pas encore de processus de recyclage standardisé à grande échelle pour les batteries lithium-ion, en particulier pour les petits supports de charge. Dans ce cas, l’obligation de reprise des fabricants et des points de vente ainsi que les systèmes de reprise comme BATREC ou REMONDIS offrent des options d’élimination appropriées pour les entreprises qui utilisent des batteries lithium-ion. Si elles sont manipulées correctement, les batteries lithium-ion peuvent être utilisées en toute sécurité dans l’entreprise, elles atteignent une durée de vie élevée avec jusqu’à 3000 cycles de charge possible.

FAQ Batteries lithium-ion

Source de l’image :
© gettyimages.de – MF3d