À propos des batteries au lithium

Le lithium est un élément présent dans une grande variété de batteries, divisées en deux grandes catégories : lithium et lithium-ion. Le public confond souvent les deux, pensant que la batterie lithium de leur télécommande ressemble à la batterie lithium-ion de leur ordinateur portable. Ce n'est pas le cas. Les deux conceptions ont des distinctions claires dans leurs électrochimies et propriétés, et sont donc utilisées pour des applications différentes.

Conception générale des batteries

Les batteries sont des dispositifs électrochimiques, utilisant les réactions entre différentes substances pour créer un courant électrique. Toutes les batteries sont composées de trois éléments : une cathode (positive), une anode (négative) et un électrolyte. Cependant, ces composants peuvent prendre une grande variété de formes. La cathode peut être liquide ou solide selon les batteries. Cela change la conception spécifique mais pas la fonction générale. La cathode et l'anode réagissent par le pont de l'électrolyte pour créer un courant sans jamais entrer en contact réel, ce qui provoquerait un court-circuit. Quand une batterie est connectée à un appareil, elle fait partie d'un circuit plus large avec son courant s'écoulant vers l'appareil puis revenant, bien que diminué d'une partie de sa charge.

Batteries au lithium

Toutes les batteries au lithium utilisent un composé de lithium ou du lithium métallique comme anode. La plus courante sur le marché utilise du lithium et une cathode de dioxyde de manganèse, avec un électrolyte de carbonate de propylène et de diméthoxyéthane. Les batteries utilisant cette électrochimie représentent environ 80 % du marché des batteries lithium jetables grand public.

Applications

Les batteries lithium-dioxyde de manganèse se trouvent fréquemment dans divers appareils électroniques conçus pour durer : horloges, verrous de voiture à distance, montres, appareils photo, certaines télécommandes et thermomètres. D'autres conceptions comme les batteries lithium-iodure apparaissent dans des objets nécessitant une longue durée de vie, comme les stimulateurs cardiaques.

Avantages et inconvénients

Les batteries lithium jetables grand public sont plus chères que leurs homologues alcalines, mais elles ont l'avantage unique de produire un courant entre 1,5 et 3,7 volts. La tension est analogue à la pression d'eau dans un tuyau, ce qui signifie que ces batteries peuvent délivrer l'électricité plus rapidement. Leur électrochimie est aussi plus robuste, durant bien plus longtemps que les alcalines.

Batteries lithium-ion

Les batteries lithium-ion peuvent utiliser du lithium non seulement dans l'anode mais aussi dans la cathode. Par exemple, une conception courante pour l'électronique comme les téléphones portables et ordinateurs portables utilise du cobaltate de lithium comme cathode et du graphite pour l'anode. Cependant, elles tirent leur nom du courant transporté par des ions lithium. En termes de chimie, ce sont une famille d'appareils différente avec des propriétés substantiellement différentes.