Batterie au lithium (Li-ion, batterie lithium-ion)Les batteries lithium-ion présentent l'avantage d'être légères, de posséder une capacité élevée et de ne pas avoir d'effet mémoire, ce qui explique leur utilisation répandue : de nombreux appareils numériques fonctionnent avec des batteries lithium-ion comme source d'énergie, malgré leur coût relativement élevé. La densité énergétique des batteries lithium-ion est très élevée, leur capacité étant 1,5 à 2 fois supérieure à celle des batteries au plomb.batteries NiMHDe poids équivalent, elle présente un taux d'autodécharge très faible. De plus, les batteries lithium-ion n'ont pratiquement pas d'« effet mémoire » et ne contiennent aucune substance toxique ; ces autres avantages expliquent en grande partie leur utilisation répandue. Notez également que les batteries au lithium sont généralement marquées « batterie lithium-ion 4,2 V », « accumulateur lithium 4,2 V » ou « batterie rechargeable lithium-ion 4,2 V » sur leur emballage.

batterie au lithium 18650
La 18650 est l'ancêtre des batteries lithium-ion. Il s'agit d'un modèle standard défini par la société japonaise Sony afin de réduire les coûts. « 18 » indique un diamètre de 18 mm, « 65 » une longueur de 65 mm et « 0 » une forme cylindrique. La batterie n° 5, quant à elle, porte la référence 14500 et mesure 14 mm de diamètre et 50 mm de longueur. Les batteries 18650 sont principalement utilisées dans l'industrie ; leur usage civil est très limité. On les trouve notamment dans les batteries d'ordinateurs portables et les lampes torches haut de gamme.

Les batteries 18650 courantes se divisent en deux catégories : les batteries lithium-ion et les batteries lithium-fer-phosphate. Les batteries lithium-ion ont une tension nominale de 3,7 V et une tension de coupure de charge de 4,2 V, tandis que les batteries lithium-fer-phosphate ont une tension nominale de 3,2 V et une tension de coupure de charge de 3,6 V. Leur capacité est généralement comprise entre 1 200 mAh et 3 350 mAh, la capacité la plus courante étant de 2 200 mAh à 2 600 mAh. La durée de vie théorique d'une batterie lithium 18650 est de 1 000 cycles de charge.

La batterie Li-ion 18650 est principalement utilisée dans les ordinateurs portables en raison de sa capacité élevée par unité de densité. De plus, elle est largement employée dans le domaine de l'électronique grâce à son excellente stabilité : on la retrouve notamment dans les lampes torches haut de gamme, les alimentations portables, les émetteurs de données sans fil, les vêtements et chaussures chauffants, les instruments portables, les équipements d'éclairage portables, les imprimantes portables, les instruments industriels, les instruments médicaux, etc.

Les batteries Li-ion marquées 3,7 V ou 4,2 V sont identiques. 3,7 V correspond à la tension de base (c'est-à-dire la tension typique) pendant la décharge, tandis que 4,2 V correspond à la tension après une charge complète. Les batteries lithium rechargeables 18650 courantes affichent une tension de 3,6 V ou 3,7 V, et de 4,2 V après une charge complète. Cette tension est peu liée à la capacité. La capacité des batteries 18650 les plus courantes se situe entre 1 800 mAh et 2 600 mAh (la capacité des batteries 18650 les plus puissantes se situant généralement entre 2 200 mAh et 2 600 mAh). Certaines batteries atteignent même 3 500 mAh, 4 000 mAh et plus.

On considère généralement que la tension à vide d'une batterie lithium-ion est inférieure à 3,0 V et que l'électricité est alors entièrement consommée (la valeur exacte dépend du seuil de protection de la batterie ; par exemple, certains seuils peuvent descendre jusqu'à 2,8 V, d'autres jusqu'à 3,2 V). La plupart des batteries au lithium ne doivent pas être déchargées en dessous de 3,2 V, car une décharge excessive les endommagerait (les batteries au lithium courantes sont équipées d'une protection ; une décharge excessive peut donc empêcher cette protection de détecter la batterie et, par conséquent, la recharger). La tension de charge maximale est de 4,2 V. On considère généralement que la tension à vide d'une batterie au lithium est de 4,2 V lorsqu'elle est complètement chargée. Pendant la charge, la tension de la batterie augmente progressivement de 3,7 V à 4,2 V. Il est impératif de ne pas dépasser 4,2 V à vide, sous peine d'endommager la batterie. C'est une caractéristique essentielle des batteries au lithium.

Avantages

1. La capacité des batteries au lithium 18650 de grande capacité se situe généralement entre 1200 mAh et 3600 mAh, tandis que la capacité des batteries classiques n'est que d'environ 800 mAh. Combinées en un pack de batteries au lithium 18650, ces batteries peuvent facilement dépasser les 5000 mAh.

2. Longue durée de vie : la durée de vie de la batterie au lithium 18650 est très longue, avec une durée de vie en utilisation normale pouvant atteindre 500 cycles, soit plus du double de celle d'une batterie ordinaire.

3. Haute sécurité : La batterie lithium 18650 offre une sécurité optimale. Afin de prévenir les courts-circuits, ses pôles positif et négatif sont séparés, réduisant ainsi considérablement le risque de court-circuit. L'ajout d'une plaque de protection permet d'éviter la surcharge et la décharge excessive, prolongeant ainsi la durée de vie de la batterie.

4. La tension des batteries au lithium 18650 haute tension est généralement de 3,6 V, 3,8 V et 4,2 V, beaucoup plus élevée que la tension de 1,2 V des batteries NiCd et NiMH.

5. Pas d'effet mémoire : inutile de vider la batterie avant de la recharger, facile à utiliser.

6. Faible résistance interne : La résistance interne des cellules polymères est inférieure à celle des cellules liquides classiques. Pour les cellules polymères fabriquées en Chine, elle peut même être inférieure à 35 mΩ, ce qui réduit considérablement l’autoconsommation de la batterie et prolonge l’autonomie des téléphones portables, répondant ainsi pleinement aux normes internationales. Ce type de batterie lithium-polymère, capable de supporter un courant de décharge élevé, est idéal pour les modèles télécommandés et constitue une alternative très prometteuse aux batteries NiMH.