Comment fonctionne une batterie lithium ? Watteo
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Les matériaux actifs d’électrode positive pour accumula-teurs Li-ion sont essentiellement des oxydes mixtes de lithium et de métaux de transition (Li-M-O : LiCoO2, LiNiO2, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 de structure lamellaire, LiMn2O4, LiNi0,5Mn1,5O4 de structure spinelle).
Le principe de fonctionnement d’une cellule lithium-ion (Li-ion) repose sur l’échange réversible d’ions lithium entre l’électrode positive et l’électrode négative lors des cycles de charge/décharge. Le matériau électroactif (ou actif, encore appelé matière active) est le constituant principal des électrodes.
Les constituants sont dispersés dans un solvant organique, ou l’eau, pour former une encre qui est enduite sur un feuillard métallique qui servira de collecteur de courant – générale-ment du cuivre d’épaisseur 10 m pour l’électrode négative et de l’aluminium d’épaisseur 20 m pour l’électrode positive. Le
forte capacité (véhicules électriques, stockage d’éner-gies intermittentes, connexion au réseau) : faible coût, capacité spécifique de 170 mAh/g, correspondant à une désinsertion complète du lithium, tension de fonction-nement de 3,45 V/Li+/Li, excellentes stabilités structu-rale (et donc cyclabilité) et thermique (par conséquent bonne sûreté).
Les vitesses de charge et décharge sont aussi influencées par le grammage des électrodes, car plus elles sont grammées et donc épaisses, plus les distances sur lesquelles sont trans-portées les charges sont longues. À porosité égale, doubler le grammage, et donc l’épaisseur d’une électrode, conduit à multiplier par 4 les durées de charge [2-4].
Le matériau électroactif (ou actif, encore appelé matière active) est le constituant principal des électrodes. En pratique, celles-ci sont des films composites d’une épaisseur comprise entre 50 et 100 mm contenant la poudre de matière active (grains ou clusters de grains de diamètre moyen allant de 100 nm à 50 m) ainsi qu’une faible
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