Les Cellules au Lithium Métallique : Une Vue D’ensemble
Les cellules primaires à base de lithium, également connues sous le nom de batteries au lithium-métal, sont des batteries non rechargeables utilisant le lithium métallique comme anode. Ces batteries se distinguent par leur faible taux d’auto-décharge, offrant ainsi une durée de conservation exceptionnelle allant jusqu’à 10 ans, même à des températures élevées.
Les Types Communs de Cellules au Lithium
- Cellule au Lithium-Manganèse Dioxyde : Utilise une feuille de lithium comme anode et du dioxyde de manganèse comme cathode, avec une tension de cellule de 3 volts.
- Cellule au Lithium Fer Disulfide : Ces batteries cylindriques utilisent du lithium pour l’anode et du disulfure de fer pour la cathode. Leur tension de cellule est de 1,5 volts.
- Cellule au Lithium Thionyl Chloride : Avec la plus haute densité énergétique de toutes les cellules de type lithium, elles ont une durée de vie de service de 15 à 20 ans.
- Cellule au Lithium Air : Ces cellules ont une densité énergétique théorique très élevée, utilisant une anode en feuille de lithium métallique.
La Cellule au Lithium Thionyl Chloride
Les cellules au lithium thionyl chloride ou Li-SoCl2 sont des batteries primaires de type humide. Le thionyl chloride, un produit chimique très corrosif et toxique, sert non seulement de solvant d’électrolyte mais aussi de matériau de cathode. L’électrolyte est généralement du tétrachloroaluminate de lithium. La réaction globale de décharge est la suivante : 4 Li + 2 SOCl2 → 4 LiCl + 1/8 S8 + SO2.
Avantages et Limites
Ces batteries non rechargeables présentent de nombreux avantages tels qu’une haute densité énergétique, une large gamme de températures opérationnelles, et de longues durées de vie en stockage et en fonctionnement. Cependant, leur coût élevé, leur non-rechargeabilité et les préoccupations en matière de sécurité limitent leur utilisation. Les composants de ces batteries sont hautement toxiques et nécessitent des procédures d’élimination spéciales.
Distinction avec les Batteries Lithium-Ion
Il est important de différencier les batteries primaires au lithium des batteries secondaires au lithium-ion ou au lithium-polymère, qui sont rechargeables. Les batteries au lithium-ion ne contiennent pas de lithium métallique.
