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Le cœur du fonctionnement des batteries lithium-ion réside dans le mouvement des ions de lithium ionisés entre les électrodes. Un processus chimique simple mais crucial permet le stockage et l’utilisation efficaces de l’énergie électrique. Décharge :
Les batteries lithium ion, réputées pour leur compacité et leur grande efficacité, sont constituées de cellules individuelles. Décortiquons les composants clés de leur structure et leur fonctionnement intrigant. Chaque batterie lithium ion est une combinaison ingénieuse d’électrodes, d’électrolyte et d’un séparateur.
C’est particulièrement un risque pour les batteries lithium-ion, où des réactions chimiques exothermiques peuvent se produire. Pour améliorer la sécurité des batteries, les fabricants intègrent souvent des dispositifs de protection comme des fusibles, des capteurs de température et des systèmes de gestion de batterie (BMS).
Il s’agit de composés de type Li-M-XO4, voire Li-M-XO4F, (X : S, P, Si ; M : V, Fe) dans lesquels les entités XO4 assurent une grande stabilité structurale et induisent une augmentation du potentiel d’insertion du lithium. Le composé le plus abouti est LiFePO4 de structure olivine.
Les ions de lithium se déplacent vers l’électrode positive. Recharge : Lors de la charge des cellules de la batterie, les atomes de lithium non ionisés se déplacent vers l’électrode négative, s’intercalant entre les molécules de graphite. Ce processus, appelé intercalation, est déclenché par la charge avec un courant constant.
L’électrolyte joue plusieurs rôles cruciaux dans le fonctionnement d’une batterie: Conductivité ionique: L’électrolyte permet aux ions de se déplacer entre les électrodes, ce qui est essentiel pour le transfert de charges durant les processus de décharge et de charge.
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