COMPOSANTS DE BASE DES PİLES AU LİTHİUM DE TECHNOLOGİE AVANCÉE

29 Şubat 2024 L'énergie est l'un des besoins indispensables à notre vie quotidienne. Aujourd'hui, tout le monde se tourne vers des solutions de stockage d'énergie ininterrompues et efficaces. Avec le développement des technologies, les besoins en énergie des véhicules électriques utilisés de manière intensive dans l'industrie ont rendu nécessaire le développement de batteries à haute densité énergétique.

Le motif le plus important pour lequel les batteries au lithium sont préférées sur le marché des véhicules électriques industriels est qu'elles doivent avoir des caractéristiques supérieures aux batteries conventionnelles. Si l'on parle de ces caractéristiques supérieures, on peut mentionner des cycles de vie longs, l'absence d'effet mémoire, une densité d'énergie élevée, et une très faible autodécharge, entre autres.

Sur le marché, il existe une grande variété de batteries avec diverses compositions chimiques. Cependant, parmi cette variété, les batteries à base de lithium sont les plus utilisées.

Quels sont les fondements de la batterie au lithium ?

Dans les batteries au lithium, on utilise principalement des cellules chimiques LiFePO4 (phosphate de fer et de lithium). La raison principale en est que la chimie de la cellule LiFePO4 est plus sûre, plus stable et a une durée de vie plus longue par rapport à d'autres chimies de cellules. Une batterie au lithium se compose de plusieurs parties fondamentales. Si l'on examine les composants de base des batteries au lithium :

Cellule

Les cellules sont composées de divers éléments, y compris la cathode, l'anode, l'électrolyte et le séparateur. La chimie de la cathode joue un rôle important dans la détermination des caractéristiques de la cellule. Par conséquent, les cellules sont nommées en fonction de l'alliage dans le matériau de la cathode. Certaines des chimies les plus connues sont : le phosphate de fer et de lithium (LFP), le nickel-manganèse-cobalt de lithium (NMC), l'oxyde de cobalt de lithium (LCO), le titanate de lithium (LTO).

Outre la chimie, les batteries sont également nommées en fonction de leurs méthodes d'assemblage.

Cellule de type cylindrique

La cellule cylindrique est produite en enroulant des composants à l'intérieur de la batterie, en les plaçant dans un boîtier métallique et en remplissant l'électrolyte avant d'insérer la borne. Bien qu'elle présente des avantages tels que la simplicité de la conception des électrodes et des cellules, ainsi que l'avantage d'être largement utilisée, elle présente des inconvénients tels que la nécessité d'une grande précision à l'étape de production et une faible efficacité de distribution thermique.

Cellule de type prismatique

La cellule prismatique emballe des composants de la batterie, tels que l'anode et la cathode, en les pliant l'un sur l'autre ou en les empilant. Bien qu'elle présente des avantages tels qu'une efficacité élevée d'emballage et la présence de grandes surfaces pour le transfert de chaleur, elle présente l'inconvénient de nécessiter une grande précision dans les étapes d'assemblage des cellules.

Cellule de type pochette

La cellule de pochette emballe des composants tels que l'anode et la cathode de manière similaire à la cellule prismatique, en les pliant l'un sur l'autre ou en les empilant. Bien qu'elle présente des avantages tels que des coûts d'emballage bas, une efficacité élevée d'emballage, une efficacité élevée de distribution thermique, une bonne résistance à l'isolation et une grande capacité d'énergie, elle présente l'inconvénient de nécessiter une grande précision dans les étapes d'empilage de plaques.

Système de gestion de batterie (BMS)

Dans les batteries de pointe, des structures sont développées pour améliorer les performances opérationnelles et la fiabilité du système, réduire les défaillances liées à la batterie et obtenir une efficacité maximale de la batterie pour des raisons économiques et de sécurité. Le système de gestion de batterie (BMS) surveille des valeurs telles que le courant, la tension, la température, l'état de charge, permettant des interventions dans le système lorsque les valeurs optimales sont dépassées pour protéger le système.

Yiğit Akü, grâce à son usine de production de batteries