Énergie stockée dans une batterie : énergie potentielle chimique
Les batteries stockent de l'énergie chimique — spécifiquement, l'énergie libre de Gibbs de couples redox. Quand connectées à une charge, réactions électrochimiques spontanées libèrent électrons, convertissant potentiel chimique en énergie électrique (courant × tension × temps).
Chaîne énergétique
- Liaisons chimiques dans matériaux anode/cathode (ex: LiCoO₂, Zn, MnO₂).
- Réaction électrochimique aux électrodes → flux électrons (courant) + flux ions (interne).
- Travail électrique sur circuit externe (lumière, chaleur, mouvement, calcul).
- Perte chaleur par résistance interne (I²R).
Densités énergétiques typiques
| Chimie | Gravimétrique (Wh/kg) | Volumétrique (Wh/L) |
|---|---|---|
| Alcaline | 100-160 | 320 |
| NiMH | 60-120 | 140-300 |
| Li-ion (NMC) | 150-260 | 400-700 |
| LiFePO₄ | 90-160 | 220-330 |
| Plomb-Acide | 30-50 | 60-100 |
La recharge inverse la réaction (non spontanée), forçant électrons retour via tension externe, restaurant potentiel chimique.