Avantages et inconvénients des batteries au lithium-ion

Les batteries lithium-ion sont les supports de stockage d’énergie les plus efficaces actuellement disponibles sur le marché. Elles présentent une densité énergétique très élevée, offrant ainsi d’obtenir d’excellentes performances même dans un format relativement compact. C’est pourquoi elles ne sont pas seulement utilisés dans les tablettes ou les appareils photo numériques, mais aussi dans les chariots de manutention électrique. Contrairement à d’autres types de batteries, les batteries lithium-ion peuvent être rechargées à tout moment, ce qui permet de travailler avec un roulement des équipes plus régulier.

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Caractéristiques des batteries lithium-ion rechargeables

La structure et le fonctionnement des batteries lithium-ion sont responsables de leurs caractéristiques, qui en font des accumulateurs d’énergie performants. Avant tout achat de transpalettes lithium-ion ou d’outils électriques fonctionnant avec cette technologie et évaluer correctement les coûts subséquents, il est indispensable de considérer les avantages et les inconvénients de la batterie lithium-ion. En voici un aperçu :

Avantages des batteries lithium-ion

Les batteries lithium-ion sont utilisées dans tous types d’appareils électriques, allant des smartphones aux chariots élévateurs électriques en passant par les outils sans fil et les voitures électriques. Elles offrent de nombreux avantages :

• Large éventail d’applications : du smartphone à la voiture électrique, les batteries Li-ion peuvent être installées dans presque tous les appareils électroniques.
• Longue durée de vie : jusqu’à 3 000 cycles de charge sont possibles si les batteries Li-ion sont utilisées correctement.
• Grande intensité de courant : une grande quantité d’énergie est nécessaire pour l’utilisation d’appareils tels que les perceuses sans fil ou les véhicules électriques. Les batteries au lithium fonctionnent ici de manière très avantageuse, car elles peuvent fournir des intensités de courant particulièrement élevées. Elles peuvent ainsi fournir suffisamment d’énergie, même pour des opérations gourmandes en énergie.
• Haute densité énergétique : les batteries lithium-ion possède une haute densité énergétique, ce qui leur permet de stocker trois à quatre fois plus d’énergie dans un accumulateur lithium-ionque dans un accumulateur nickel-cadmium (NiCd) de même taille. Cela rend ces batteries particulièrement intéressantes pour une utilisation dans des appareils mobiles qui, malgré leur petite taille, doivent garantir une durée d’utilisation élevée.
• Faible autodécharge : contrairement aux batteries plomb-acide traditionnelles, l’autodécharge des batteries lithium-ion est très faible : la perte de capacité des batteries n’est que de 1 à 2 % par mois. En stockant correctement les batteries au lithium, il est possible de la maintenir constamment à un faible niveau, même lorsqu’elles ne sont pas utilisées.
• Pas d’effet de mémoire : l’effet de mémoire présent dans les batteries NiCd traditionnelles entraîne une perte de performance des batteries au fil du temps.  Les batteries modernes au lithium-ion fonctionnent sans effet de mémoire, de sorte que la capacité des batteries reste constante.
• Pas de décharge profonde : une technique de commande intégrée empêche habituellement la décharge profonde des batteries Li-ion. 

Des recharges intermédiaires sont possibles : un autre avantage des batteries lithium-ion est qu’elles peuvent être rechargées à tout moment, même si la batterie n’est pas encore vide. Dans ce cas, la charge intermédiaire peut être complète ou partielle, sans que cela n’endommage la batterie.

Inconvénients des batteries lithium-ion

Malgré leur technologie avancée, les batteries au lithium présentent également quelques points d’attention. Bien que nombre de ces aspects aient déjà pu être éliminés ou du moins améliorés par le passé grâce à des adaptations techniques, certains inconvénients sont toujours d’actualité :

• Risque d’incendie : le lithium étant très réactif, les batteries endommagées peuvent surchauffer et présenter un risque d’incendie.
• Sensibilité à la température : de nombreuses piles au lithium sont sensibles aux températures basses, inférieures à +5 degrés, et aux températures élevées, supérieures à +35 degrés Celsius. Évitez donc les températures trop élevées ou trop basses !
• Lourd impact environnemental lors de l’extraction des matières premières : l’extraction des matières premières, comme le cobalt, l’aluminium et le lithium est nuisible à l’environnement. Elle entraîne une forte consommation d’eau, des pollutions par des substances toxiques et des atteintes profondes aux paysages et aux écosystèmes. Dans de nombreuses régions d’extraction, les travaux se déroulent en outre dans des conditions d’exploitation. Des travaux sont en cours pour optimiser les méthodes d’extraction.
• Élimination et recyclage : les composants hautement réactifs des batteries font de cette technologie un déchet spécial qui doit être éliminé en conséquence. Il n’existe actuellement aucun procédé de recyclage établi permettant de récupérer toutes les matières premières contenues avec un minimum de substances nocives et une qualité élevée.

Les avantages des batteries lithium-ion prédominent sur les inconvénients

Malgré les inconvénients, parfois non négligeables des batteries au lithium, les avantages de cette technologie restent intéressant. Afin de rendre les batteries utilisables à l’avenir sur l’ensemble du territoire pour les voitures électriques, les fabricants et les scientifiques travaillent déjà avec succès à l’optimisation des batteries. Les véhicules de la transitique ainsi que les utilisateurs d’appareils mobiles et d’outils électriques en profiteront également. Un stockage adéquat des batteries lithium-ion permet en outre de compenser bon nombre de leurs inconvénients, comme ceux liés à la décharge profonde ou à la sensibilité à la température.

La bonne utilisation des batteries au lithium-ion

Le lithium contenu dans l’accumulateur est très réactif. En cas de batteries défectueuses, l’eau qui s’infiltre ou l’humidité trop élevée de l’air ambiant peuvent provoquer une surchauffe qui favorise le développement d’un incendie. Une température ambiante trop élevée favorise également l’instabilité des batteries. C’est la raison pour laquelle les batteries lithium-ion sont classées et doivent être transportées comme marchandises dangereuses par la législation. Ainsi qu’il s’agisse du transport des batteries Li-ion ou de la manière de les recharger, il faut disposer d’installations de stockage et de charge appropriées, par exemple, sous la forme d’armoire de sécurité pour batterie lithium-ion. À cela, d’autres règles de sécurité doivent être respectées en matière de protection contre les incendies en entreprise. Pour le stockage des batteries lithium-ion, il est également conseillé de suivre les recommandations de sécurité en vigueur.

En ce qui concerne l’élimination et le recyclage des batteries lithium-ion, il convient de tenir compte des prescriptions issues de la législation sur l’élimination des déchets. Il n’existe pas encore de processus de recyclage standardisé à grande échelle pour les batteries lithium-ion, en particulier pour les petits supports de charge. Dans ce cas, l’obligation de reprise des fabricants et des points de vente ainsi que les systèmes de reprise offrent des options d’élimination appropriées pour les entreprises qui utilisent des batteries lithium-ion. Si elles sont manipulées correctement, les batteries lithium-ion peuvent être utilisées en toute sécurité dans l’entreprise. Selon le fabricant, le modèle de batterie et la composition chimique, les batteries lithium-ion peuvent atteindre une durée de vie élevée avec plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de cycles de charge. Pour les batteries lithium-ion Jungheinrich, les batteries proposent entre 800 à 3 000 cycles de charge possibles.

FAQ sur les batteries lithium-ion

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