Composition et Fonctionnement des Batteries au Lithium Polymère
Introduction aux Batteries au Lithium Polymère
Les batteries au lithium polymère (LiPo), une évolution des batteries lithium-ion et lithium-métal, se distinguent par leur électrolyte polymère à haute conductivité. Utilisées dans divers appareils comme les ordinateurs portables, outils sans fil, certains véhicules électriques, trottinettes électriques, vélos électriques, banques d’alimentation portables et lampes de poche LED, elles offrent une densité énergétique élevée et une faible décharge.
Caractéristiques des Batteries LiPo
Les batteries LiPo utilisent un électrolyte solide en polymère tel que l’oxyde de polyéthylène (PEO), l’acrylonitrile poly (PAN), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou le fluorure de polyvinylidène (PVdF) au lieu d’un électrolyte liquide. Cela leur permet d’offrir des énergies spécifiques supérieures, idéales pour les dispositifs où le poids est un facteur critique.
Composants de la Batterie au Lithium Polymère
Cathode: La cathode, électrode positive, est généralement constituée de LiCoO2 ou LiMn2O4. Elle doit contenir une grande quantité de lithium, être chimiquement stable, conductrice et diffuser efficacement les ions lithium.
Anode: L’anode, électrode négative, est souvent faite de graphite lithié, LixC6. Elle libère des électrons et s’oxyde pendant la réaction électrochimique.
Séparateur: Il s’agit d’une membrane perméable entre l’anode et la cathode, empêchant les courts-circuits tout en permettant le transport des ions lithium.
Électrolyte: Critique pour la performance et la sécurité, l’électrolyte dans les batteries LiPo est généralement une solution non aqueuse de LiPF6 dissoute dans des carbonates organiques.
Avantages et Utilisations
Les batteries LiPo sont privilégiées dans les appareils électroniques portables pour leur haute densité énergétique. Elles ne présentent pas d’effet mémoire et ont une faible auto-décharge. Leur tension nominale est de 3.7 V.
Différences avec les Autres Batteries au Lithium
Il est important de distinguer les batteries primaires au lithium, comme les piles bouton CR2032 3V, des batteries secondaires au lithium-ion ou lithium-polymère rechargeables. Les premières contiennent du lithium métallique, contrairement aux secondes.
Conclusion
Les batteries au lithium polymère représentent une avancée majeure dans la technologie des batteries rechargeables, offrant une densité énergétique élevée et une polyvalence pour une large gamme d’applications. Leur composition unique et leur conception innovante continuent de stimuler les progrès dans les technologies portables et de transport électrique.
