Un monde plus digital, une population de plus en plus connectée, les entreprises sont conscientes de l’urgence environnementale. Le groupe Schneider Electric s’est fixé des objectifs à atteindre d’ici 2030. On peut citer le passage au complet sur les véhicules électriques, une neutralité carbone et une énergie renouvelable à 100%. Notre monde deviendrait-il plus électrique ?
A en croire les chiffres oui, on estime que d’ici 2040, 60% de notre consommation sera électrique. Un besoin énergétique de plus en plus présent et nécessaire dans un monde plus conscient de l’urgence écologique. Les comportement évoluant, l’engouement pour les énergies différentes de celles que nous consommons jusqu’à présent se développe. C’est aussi le cas pour l’utilisation des batteries, à l’ère où nous sommes à l’affût de ce qui pourrait réduire notre empreinte écologique dans l’optique d’un monde meilleur.Répandues dans tous nos appareils électroniques, la batterie Lithium Ion nous offre des possibilités d’utilisations nombreuses : téléphones portables, ordinateurs en passant même par les voitures électriques. Cependant, comment peut-on la définir ?
A la différence des batteries classiques, qui sont des dispositifs électrochimiques permettant la conversion d’énergie chimique en énergie électrique, la Lithium Ion est une migration d’ions dans l’électrolyte dans un sens de décharge ou un autre sens de charge sans réaction chimique. Elle fournit ainsi de l’électricité aux appareils sur lesquels elles sont connectées.
Trois éléments permettent la création du courant électrique : une électrode positive, une négative et un électrolyte. Les cellules assemblées définissent ainsi la tension (V) et l’intensité (A) de la batterie.
La batterie Lithium Ion présente des différences avec le plomb notamment dans sa composition d’éléments internes.
Batterie au Plomb
- Réaction chimique entre Pb/PbO2/H2O/H2SO4.
- Emission de gaz pendant la charge et la décharge – acide sulfurique, hydrogène, oxygène
- Sulfatation des plaques plomb internes lorsque qu’elles ne sont pas utilisées.
- Taux moyen d’autodécharge 2.4 % par mois, durée de stockage maxi < 6 mois.
Batterie Lithium Ion
- Il n’y a pas de réaction chimique, mais un transfert direct Li-ion du négative au positif à travers les électrodes.
- Pas d’émission de gaz en condition normale de charge et décharge
- Pas de passivation des électrodes, son taux moyen d’autodécharge 0,16 %/mois, avec une durée de stockage maxi 2 ans.
L’histoire des batteries Lithium Ion commencent dans les années 70 avec les recherches de Stanley WHITTINGHAM (chimiste britannique). Il travaille sur la propriété de certains matériaux solides sur lesquels les Ion peuvent venir se greffer.
S’en suit les travaux de John B. GOODENOUGH (physicien américain) au début des années 8, qui démontrent que la combinaison d’oxyde de cobalt et d’ions de Lithium pouvaient produire jusqu’à 4 volts.
Il faudra cependant attendre 1986 pour que Akiro YOSHINO (chimiste Japonais) propose une solution au problème métallique jusqu’alors présent, obtenant ainsi une batterie plus légère, résistante qui peut être chargée des centaines de fois sans que ses performances ne se détériorent.
En 2019, Stanley WHITTINGHAM, John B. GOODENOUGH et Akira YOSHINO sont récompensés du prix Nobel de Chimie pour leurs travaux sur la batterie au Lithium Ion. On parlera alors d’une révolution technologique qui changera de nombreux secteurs d’activités.
Toutefois, qu’offre la batterie Lithium Ion au secteur de l’onduleur ? Tout simplement un panel d’avantages dont d’autres batteries ne disposent pas. On parlera d’abord de :
- Sa durée de vie équivalente à celle de votre appareil ; celle-ci peut vous accompagner 10 à 15 ans.
- Son empreinte au sol permet un gain pouvant aller jusqu’à 80 % de surface et ainsi donne la possibilité de mettre d’autres appareils en parallèle.
- En termes de poids, là aussi la batterie Lithium Ion offre un gain allant jusqu’à 80% par rapport à ces prédécesseurs. Elle est donc 3 fois moins lourde pour la même énergie fournie.
- Son cycle de décharge-recharge est supérieur à 1000 cycles, soit un cycle de VRLA correspondant à 0,1 avec une décharge de -10% de capacité.
- Son design adapté à son environnement permet des températures allant jusqu’à 40 ° C en moyenne.
Avec ces avantages non négligeables, Schneider Electric sait que le futur est à la batterie Lithium Ion. Pour cela, le groupe rend compatible sa gamme d’onduleurs triphasés à ces batteries.
Cette solution à grande valeur ajoutée, est destinée à la protection du stockage d’énergie dans les centres de données, de processus industriels ou les infrastructures critiques, comme nous pouvons le voir en photo ci-dessous avec les Galaxy VM et Galaxy VX.
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