Toutes les batteries au lithium ne sont pas identiques

22 Jul 2022

Toutes les batteries au lithium ne sont pas identiques. En fait, il existe un groupe de chimies familiales apparentées. L'industrie des batteries met en évidence six variantes courantes ainsi que les détails des caractéristiques chimiques de celles qui s'appliquent le mieux à votre application. Ci-dessous, les 6 types courants de batterie lithium-ion sont indiqués dans le tableau :

Chimie	Oxyde de lithium-cobalt	Oxyde de manganèse au lithium	Lithium Nickel Manganèse	Phosphate de fer au lithium	Oxyde d'aluminium lithium-nickel-cobalt	Titanate de lithium
Forme courte	Li-Cobalt	Li-Manganèse	NMC	Li-Phosphate	Li-Aluminium	Li-Titanate
Abréviation	LiCoC2 ( _LCO )	LiMn2O4 ₍ OVM ) _{_}	LiNiMnCoO2 ( _NMC )	LiFePO4 ( _LFP )	LiNiCoAlO ₂ (NCA)	Li ₂ TiO ₃ (LTO)
commentaires	Haute énergie, puissance limitée. La part de marché s'est stabilisée.	Haute puissance, moins de capacité ; plus sûr que Li-cobalt; souvent mélangé avec NMC pour améliorer les performances.	Haute capacité et haute puissance. Courant dans les appareils grand public. Aussi NCM, CMN, MNC, MCN.	Tension de décharge plate, haute puissance faible capacité, très sûr; élevé Auto-décharge.	Capacité maximale avec une puissance modérée. Similaire au Li-cobalt.	Longue durée de vie, charge rapide, large plage de température et sécurité. Faible capacité, Chere.

Ici, nous allons discuter des 2 types de batteries au lithium les plus populaires.

Lithium Fer Phosphate (LFP)

Cette conception lithium-ion exploite le phosphate de fer. La chimie a tendance à fournir une excellente sécurité, une longue durée de vie, une énergie spécifique relativement modeste, des schémas de tension plus faibles, une autodécharge plus élevée et la capacité de fonctionner à des températures plus élevées. La fonction de charge rapide des batteries LFP peut être un avantage notable pour les applications qui subissent des pannes de courant plus fréquentes par rapport aux batteries VRLA à charge plus lente .

LITHIUM FER PHOSPHATE : cathode LiFePO4, anode graphite Forme abrégée : LFP ou Li-phosphate, depuis 1996
Tension, nominale	3.20V, 3.30V
Énergie spécifique (capacité)	90-120Wh/kg
Frais (taux C)	1C typique, charge à 3,65 V ; Temps de charge typique de 2,5 à 3 h
Décharge (taux C)	1C, 25C sur certaines cellules ; Impulsion 40A (2s); 2.50V coupure (inférieur à 2V cause des dommages)
Cycle de vie	3000-5000 (lié à la profondeur de décharge, à la température)
Emballement thermique	270 ºC (518 ºF) Batterie très sûre même si complètement chargée
Applications	Portable et stationnaire nécessitant des courants de charge et une endurance élevés
commentaires	Courbe de décharge de tension très plate. L'un des Li-ions les plus sûrs. Utilisé pour les marchés spéciaux. Autodécharge élevée

Lithium Nickel Cobalt Manganèse (NMC)

Ces chimies à base d'ions lithium utilisent du manganèse. La NMC offre des performances de densité d'énergie élevée et un bon comportement énergétique spécifique. Et en raison de ces avantages, ces batteries sont préférées pour être utilisées principalement dans les applications LEV .

Mais comme le manganèse est un matériau très réactif, c'est pourquoi ces batteries sont en fait peu risquées à utiliser si l'environnement environnant n'est pas si sûr. Surtout dans les scénarios de haute température ou de pression atmosphérique, ces batteries présentent peu de facteurs de risque.

LITHIUM NICKEL MANGANÈSE OXYDE DE COBALT : LiNiMnCoO2, cathode, anode en graphite Forme abrégée : NMC (NCM, CMN, MNC, MCN similaires avec différents métaux combinaisons) Depuis 2008
Tension, nominale	3.60V, 3.70V
Énergie spécifique (capacité)	150-220Wh/kg
Frais (taux C)	0,7-1C, charge à 4,20V, certains vont à 4,30V; 3h de chargetypique. Le courant de charge supérieur à 1C raccourcit la durée de vie de la batterie
Décharge (taux C)	1C; 2C possible sur certaines cellules ; coupure 2.50V
Cycle de vie	1000-2000 (lié à la profondeur de décharge, à la température)
Emballement thermique	210 ºC (410 ºF) typique. Une charge élevée favorise l'emballement thermique
Applications	Vélos électriques, dispositifs médicaux, véhicules électriques
commentaires	Fournit une capacité élevée et une puissance élevée. Sert de cellule hybride ; la part de marché augmente.

Carte PFL

Carte des MCN

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