| accueil | actualité | projets | le CRSK* Soyez le bienvenu! | contact |
|
voiture électrique
au lithium-ion
batterie lithium-ion
voiture électrique
voiture électrique
hydrogène
air chaud
eau chaude
capteur solaire électrique
capteur solaire thermique
chaleur (infrarouge)
fioul
gaz
bois
charbon
carburants
pompe à chaleur
vent
éolienne
hydrolienne
air comprimé
géothermie
réseau de chaleur
voiture électrique
stockage à eau chaude
accumulateur électrique
accumulateur à chanvre
accumulateur à sel
accumulateur de chaleur thermochimique
Voici les aspets les plus importants regroupés et commentés sous le regard de la sécurité.
En tout pour moi les avantages ne sont pas assez pour valoir les risques. Mais voyez vous-mêmes s.v.p.
Il est clair que la puissance élevée du concept lithium a rendu posssible de construire des voitures plus puissantes mais, comme disais, je pense qu'on n'a pas attendu assez pour regarder tous possibilités techniques existantes.
ettre une meilleure sécurité que les batteries purement lithium, mais ils nécessitent toujours un circuit de protection et de gestion de la charge et de la décharge.
Contenu
- Commentaire
- Avantages
- Inconvénients
- Risques liés à la surchauffe d'élément
- Controverses
- part "Respecter les particularités électriques" de wiki
- part "Respecter quelques consignes d'utilisation" de wiki
- part "la durée de vie, conditions requises" de wiki
Je laisse passer les chiffres des références qui se trouvent dans le texte de wikipedia
____________
- Commentaire
Je liste aussi les avantages, avant les "inconvénients"
Les "inconvénients" devraient être renommés "les risques".
À voir les extraits des risques:
"Il faut toujours manipuler les accumulateurs lithium-ion avec une extrême précaution, ces batteries peuvent être explosives."
"Comme avec tout accumulateur d'électricité ne jamais mettre en court-circuit l'accumulateur, inverser les polarités, surcharger ni percer le boîtier."
"au regard de la règlementation fédérale américaine, ces batteries Li-ion doivent être classées dangereuses pour la santé et l'environnement (cf. teneur moyenne en plomb de 6,29 mg/L), mais qu'au regard d'autres normes (ex. : règlementation californienne), toutes les batteries Li-ion testées étaient à classer dangereuses pour leur teneur excessive en cobalt (163 544 mg/kg en moyenne), en cuivre (98 694 mg/kg en moyenne) et en nickel (9 525 mg/kg en moyenne) ; et pour certaines d'entre elles, les quantités de chrome, de plomb et de thallium lixiviées dépassaient également les limites règlementaires californiennes10."
- Aspet microscopique, extrait:
"Les problèmes de sécurité imposent d'intégrer un système électronique de protection embarqué (BMS), qui empêche une charge ou décharge trop profonde et permet l'équilibrage des tensions entre éléments dans les batteries constituées de plusieurs éléments en série ; à défaut, le danger peut aller jusqu'à l'explosion de la batterie."
____________
- Mes conclusions:
Ce que j'ai craint toujours le plus par intuition, c'est le court-circuit d'une batterie. Cela libère en principe toute l'énergie de la batterie à la fois, à mon avis impossible avec de l'essence. Même le gaz me semble plus maniable mais c'est mon impression personnelle.
Veut dire que ça joue pour moi contre le stockage d'énergie à la maison par des batteries. Il faut des précautions.
Le danger d'explosion n'a pas été présenté dans les risques ou "inconvénients" mais laissé derrière dans la section "Aspet microscopique" (voir en haut). Ce danger existe après ce texte de Wikipedia aussi bien pour la charge que pour la décharge!
Les problèmes environmentaux sont aussi minimisés par présenter les contenus de cobalt, nickel, chrome, plomb et thallium!
Saviez-vous que un Kilogramm de batterie lithoium-ion contient 16% déjà de cobalt? Et tous ces autres métaux? Plus qu'un quart de la batterie consiste de ces métaux de plusieurs risques!
Moi, je ne le savais pas!
Au dernier moment on essaie de regagner un peu de dignité en utilisant les mots "leur teneur excessive en cobalt", mais qui lit ça, bien déposé au milieu d'un grand paragraphe?
Et l'incendie d'une voiture éléctrique aux accumulateurs Lithium-ion semble d'être un événement nuisible à l'environment de première gravité.
À voir le rapport sur l'incendie d'une voiture éléctrique aux accumulateurs Lithium-ion, un texte de Sara Bennett Lightfight
______________
- Avantages
Ils possèdent une haute densité d'énergie, grâce aux propriétés physiques du lithium (densité massique d'énergie de 100 à 265 Wh/kg ou 0,36 à 0,95 MJ/kg, densité d'énergie de 250 à 620 Wh/L, ou 900 à 1 900 J/cm3, puissance massique 300 à 1 500 W/kg et 285 Wh/L). Ces accumulateurs sont donc très utilisés dans le domaine des systèmes embarqués.
Ils ne présentent aucun effet mémoire contrairement aux accumulateurs à base de nickel.
Ils ont une faible auto-décharge.
Ils ne nécessitent pas de maintenance.
Ils peuvent permettre une meilleure sécurité que les batteries purement lithium, mais ils nécessitent toujours un circuit de protection et de gestion de la charge et de la décharge.
______________
- Inconvénients
La nature des cycles de décharge : ces batteries préservent mieux leur capacité lorsqu'elles sont rechargées à partir d'un état de décharge partielle que lorsqu'elles subissent des cycles complets de décharge/recharge8.
La décharge profonde (< 2,5 V par élément ou < 5 % de la capacité totale) est destructrice et peut altérer irrémédiablement l'endurance de ces batteries. Elles doivent donc être chargées en respectant des paramètres très précis et ne jamais être déchargées en dessous de 2,5 V par élément.
Les éléments lithium-ion sont passivés par construction (génération de la SEI pour solid electrolyte interphase, lors de l'étape de formation électrique9) afin de les protéger contre l'auto-décharge pendant le stockage et contre la corrosion. Cependant, cette passivation peut avoir des inconvénients car, en augmentant la résistance interne de l'élément, elle génère une chute de tension lors de l'utilisation (au début de l'application de la charge). Ceci est d'autant plus sensible que le courant demandé par l'utilisation est élevé, ce qui peut conduire à l'intervention du circuit de protection qui coupe alors le circuit si la tension par élément descend en dessous de 2,5 V. Cette résistance de la couche de passivation augmente avec la durée et la température de stockage (les températures élevées augmentent la passivation). D'autre part, cet effet est accentué si la température de décharge est basse et augmente avec les cycles d'utilisation. Mais, l'amplitude du phénomène est aussi fonction de la conception chimique qui n'est pas la même selon les fabricants.
Les courants de charge et de décharge admissibles sont plus faibles qu'avec d'autres techniques.
Il peut se produire un court-circuit entre les deux électrodes par croissance dendritique de lithium.
L'utilisation d'un électrolyte liquide présente des dangers si une fuite se produit et que celui-ci entre en contact avec de l'air ou de l'eau (transformation en liquide corrosif : l'hydroxyde de lithium). Cette technique mal utilisée présente des dangers potentiels : elles peuvent se dégrader en chauffant au-delà de 80 °C en une réaction brutale et dangereuse. Il faut toujours manipuler les accumulateurs lithium-ion avec une extrême précaution, ces batteries peuvent être explosives.
Comme avec tout accumulateur d'électricité ne jamais mettre en court-circuit l'accumulateur, inverser les polarités, surcharger ni percer le boîtier.
Pour éviter tout problème, ces batteries doivent toujours être équipées d'un circuit de protection, d'un circuit de régulation (en anglais le BMS de Battery Management System signifiant « gestion de la batterie »), d'un fusible thermique et d'une soupape de sécurité.
Selon une analyse du cycle de vie de 2013 ayant notamment porté sur leur recyclabilité, des tests standardisés de lixiviation ont montré qu'au regard de la règlementation fédérale américaine, ces batteries Li-ion doivent être classées dangereuses pour la santé et l'environnement (cf. teneur moyenne en plomb de 6,29 mg/L), mais qu'au regard d'autres normes (ex. : règlementation californienne), toutes les batteries Li-ion testées étaient à classer dangereuses pour leur teneur excessive en cobalt (163 544 mg/kg en moyenne), en cuivre (98 694 mg/kg en moyenne) et en nickel (9 525 mg/kg en moyenne) ; et pour certaines d'entre elles, les quantités de chrome, de plomb et de thallium lixiviées dépassaient également les limites règlementaires californiennes10.
_____________
- Risques liés à la surchauffe d'élément
Plusieurs constructeurs comme Nokia et Fujitsu-Siemens ont lancé un programme d'échange de batteries à la suite de problèmes de surchauffe sur certaines batteries qu'ils avaient vendues11, 12, 13.
En 2016, le constructeur de produits mobile Samsung a dû retirer son Galaxy Note 7 à la suite de plusieurs cas d'incendies et d'explosions14.
_____________
- Controverses (texte de Wikipedia, sert à gagner un aperçu sur la grande quantité des données)
Les batteries Li-ion sont largement utilisées dans les appareils électroniques portables, les voitures électriques et d'autres dispositifs, en raison de leur faible poids, de leur haute densité d'énergie et de leur durée de vie relativement longue. Cependant, elles sont également sujettes à certaines controverses. Par exemple, les batteries Li-ion peuvent être sujettes à des surchauffes et des incendies, ce qui peut être dangereux pour les utilisateurs et les propriétaires de ces dispositifs. De plus, la production de batteries au lithium peut générer des déchets toxiques et des émissions de gaz à effet de serre, ce qui peut avoir un impact négatif sur l'environnement15. En outre, l'extraction de certains des matériaux utilisés dans la fabrication de batteries au lithium, tels que le lithium et le cobalt, peut être associée à des pratiques de travail douteuses et à des problèmes environnementaux.
____________
- Respecter les particularités électriques
La tension de fin de charge à ne « jamais » dépasser est de 4,1 à 4,2 V par élément. La tension de décharge ne devrait jamais descendre en dessous de 2,5 V.
Avec un chargeur adapté de qualité et un système de gestion de batterie (BMS), ces impératifs sont normalement respectés.
_______________
- Respecter quelques consignes d'utilisation
Source 21.
Éviter l'échauffement de l'accumulateur :
contenant noir, exposé au soleil ;
ne pas recharger immédiatement après une utilisation intensive ;
ne pas utiliser immédiatement après une recharge ;
éviter les décharges importantes (exemple : monter une côte à vélo électrique sans pédaler)22 ; stockage 23.
Les accumulateurs s'usent même sans servir (à l'achat, vérifier la date de fabrication) :
stocker si possible dans un endroit frais (le froid ralentit les réactions chimiques)24 ;
si le stockage doit être long (plusieurs semaines ou mois), il est préférable de ne pas charger complètement l'accumulateur (passivation des
électrodes) mais le laisser à mi-charge ET il faudra faire des recharges partielles tous les mois pour réactiver l'électrolyte et les électrodes et compenser l'auto-décharge (5 à 10 % par mois).
_______________
- la durée de vie, conditions requises
Si l'on respecte rigoureusement les conditions de charge et décharge, ces accumulateurs peuvent durer cinq à six ans pour des produits « grand- public » (vélos électriques, smartphones, appareils photos) et plus d'une dizaine d'années pour des produits industriels.
page accompagnée avec bienveillance par le comité d'intention et mise en place du CRSK*