Batteries au phosphate de fer lithié et batteries au lithium-ion

Les progrès réalisés dans le secteur des piles ont entraîné de nombreux changements au cours des dernières années. En conséquence, les appareils de haute technologie sont devenus abordables. La batterie au phosphate de fer lithié ou LFB est la dernière née. Les prix des batteries LFB les ont rendues pratiques. En outre, leur efficacité s'est améliorée. Dans certaines régions du monde, cette batterie a dépassé les batteries lithium-ion. Les fabricants ont commencé à les utiliser dans les systèmes solaires hors réseau et les véhicules électriques. Les batteries lithium-ion ont enfin un concurrent digne de ce nom.

Examinons les différences entre les deux batteries et voyons laquelle est la meilleure.

En quoi les batteries LFP sont-elles différentes des batteries Li-ion ?

Les deux types de piles sont rechargeables et utilisent des ions lithium pour libérer de l'énergie électrique. Le fonctionnement des deux types de piles est également similaire à bien des égards. Mais il existe certaines différences entre elles. Il s'agit notamment de leur densité énergétique, de leur poids, de leur coût et de leurs performances.

Jetez un coup d'œil à quelques-uns d'entre eux :

Densité énergétique

En ce qui concerne la densité énergétique, les batteries lithium-ion sont meilleures que toutes les autres batteries. Cela signifie qu'elles peuvent stocker plus d'énergie que les autres batteries. C'est la raison pour laquelle les fabricants les utilisent dans les VE plus légers. Mais le cas des batteries LFP est différent. Elles sont utilisées dans des appareils plus lourds tels que les télécommandes.

Performance

Les deux batteries fonctionnent assez bien dans les VE et autres appareils de ce type. Toutefois, leur conception et leur composition chimique auront plus d'importance si vous devez les utiliser à des fins spécifiques. 

Coût

Le coût de production des batteries LFP est inférieur à celui des batteries Li-ion. Les premières sont donc moins chères. Mais leur densité énergétique est également faible. Vous aurez donc besoin de plus de batteries LFP pour alimenter votre véhicule électrique. La situation est différente pour les batteries lithium-ion. Par conséquent, l'avantage en termes de coût est plus important pour les batteries lithium-ion.

Sécurité

Les batteries Li-ion contiennent des électrolytes liquides. Les risques de fuite sont donc également élevés. C'est pourquoi elles ne sont pas considérées comme sûres. En revanche, les batteries LFP sont plus sûres car elles ne présentent aucun problème de surchauffe.

Composition

La batterie LFP est un sous-type de batterie li-ion qui utilise une chimie unique pour augmenter les avantages. C'est pourquoi elle est populaire dans les solutions d'alimentation de secours et les systèmes hors réseau. La cathode des LFP est constituée de phosphate de fer lithié. Parallèlement, l'anode est constituée de carbone. Les atomes d'oxygène, de phosphate et de fer de la cathode créent des liaisons covalentes. Les risques de surchauffe et d'emballement thermique sont donc moindres. Les LFP sont plus stables que les batteries lithium-ion.

Les batteries Li-ion sont constituées de diverses compositions chimiques. Il s'agit notamment d'oxydes de lithium-manganèse et de lithium-cobalt. Le phosphate de fer lithié vient également s'ajouter à la liste. Ces batteries comportent également une anode, une cathode et un électrolyte. Les propriétés chimiques des deux batteries diffèrent au niveau de la cathode. La charge et la décharge des deux fonctionnent de la même manière. Les électrons se déplacent dans des directions opposées lorsque les ions li se déplacent de la cathode à l'anode.

Poids

Le poids et la densité énergétique d'une batterie vont de pair. Les batteries LFP pèsent plus lourd que les batteries Li-ion. Mais certaines d'entre elles sont également plus légères. Certaines batteries Li-ion, comme les NCA et les NCM, ont une densité énergétique plus élevée. Mais elles ne sont plus idéales pour les applications solaires. Les applications domestiques se tournent plutôt vers des technologies telles que les batteries au phosphate de fer lithié. Les LFP ne pèsent que 10 à 12 kg. Vous pouvez donc les transporter facilement dans la maison.

Plage de température

Les piles LFP offrent une large gamme de températures de fonctionnement. Elles peuvent fonctionner correctement à des températures aussi basses que -4 °F et aussi élevées que 140 °F. En revanche, la plage de température des batteries Li-ion est réduite. Cela signifie qu'elles doivent être stockées dans des lieux climatisés en cas de conditions météorologiques extrêmes. Vous pouvez stocker les batteries LFP dans votre garage, chez vous ou n'importe où. Il n'y a pas lieu de s'inquiéter d'une baisse d'efficacité.

Durée de vie

De nombreuses batteries Li-ion ont au maximum 1000 cycles de charge. Après cela, leurs performances commencent à se dégrader. Il en va différemment pour les batteries LFP. Elles peuvent subir des milliers de cycles de charge. Par exemple, certaines batteries LFP ont 6000 cycles de charge avant que leur capacité ne tombe à 50%. Cela signifie que les batteries LFP ont une durée de vie fiable. Mais cela ne signifie pas que la batterie cessera de fonctionner après cela. Au contraire, elle peut encore vous servir pendant des années.

Les différences entre les deux piles sont évidentes. Cependant, c'est à vous de décider en fonction de vos besoins.

Laquelle de ces piles est recyclable ?

Les batteries lithium-ion et les batteries lithium-phosphate de fer sont toutes deux recyclables. Toutefois, le processus de recyclage diffère en fonction de leur composition. Le recyclage des piles LFP est plus facile que celui des piles Li-ion. La raison en est que la cathode des piles LFP est constituée de phosphate de fer. Ce matériau n'est pas nocif, ce qui facilite les choses. En outre, les piles LFP ne contiennent pas non plus de métaux lourds ou toxiques. Elles sont donc faciles à manipuler. Leur recyclage est donc également simple.

En comparaison, les batteries Li-ion contiennent des matériaux toxiques et lourds dans leur cathode. Elles sont donc plus difficiles à recycler. En outre, les batteries Li-ion se composent d'une cathode, d'une anode et d'un électrolyte. Il faut donc commencer par décomposer la batterie en différents composants. Ensuite, il faut séparer les trois parties. Cela rend l'ensemble du processus plus complexe. En fin de compte, il est possible de recycler les deux types de piles. Toutefois, la complexité du processus n'est pas la même pour les deux.

Les batteries Li-ion et les LFP présentent des similitudes. Mais ce sont les différences qui permettent de choisir ce qui convient le mieux. Les différences de chimie, de composition, de coût et de poids sont importantes. Par conséquent, le choix dépendra de vos besoins.

Conclusion

Investir dans un banc de batteries est aujourd'hui très important. Mais vous devez décider de l'usage que vous en ferez. Si vous la voulez pour votre système hors réseau, la batterie LFP est un bon choix. L'une des raisons est sa fonction de sécurité supplémentaire. Le risque de surchauffe et d'emballement thermique est également inexistant. En outre, la durée de vie plus longue des batteries LFP fait que votre investissement en vaut la peine. Les batteries Li-ion ont toutefois leurs avantages. Dans l'ensemble, vous devez prendre en considération tous les facteurs et décider ce qui vous convient le mieux.