Comparaison des batteries lithium-ion par rapport aux technologies traditionnelles aqueuses
Transport électrique routier – Batteries pour véhicules électriques

Les batteries utilisées traditionnellement sur véhicules (plomb acide – NiCd – NimH) sont des technologies aqueuses. Outre la réaction électrochimique principale, un grand nombre de réactions parasites existent ou s'activent au-delà d'un seuil en tension.

Les accumulateurs lithium n'ont eux que la seule réaction électrochimique des ions lithium. Les réactions de vieillissement sont lentes et sont ici négligées.

Cette différence modifie beaucoup les performances et les contraintes de conception et de gestion pour les packs batteries des véhicules.

Alors que les technologies aqueuses traditionnelles ont des autodécharges à l'échelle de quelques mois, les accumulateurs lithium de bonne qualité peuvent conserver leur énergie pendant plusieurs années.

Les batteries traditionnelles ne nécessitent pas d'électronique de surveillance individuelle des accumulateurs et d'électronique d'équilibrage. En effet, dans une batterie, c'est-à-dire une mise en série d'accumulateurs, un accumulateur pleinement chargé peut continuer à être traversé par un courant. Pour une batterie traditionnelle, une autre réaction électrochimique est alors activée qui utilise l'énergie (décomposition de l'eau, échauffement) sans destruction de l'accumulateur. On peut donc équilibrer les accumulateurs en série, c'est-à-dire les mettre au même état de charge en prolongeant la phase de charge de la batterie par une surcharge.

Pour une batterie lithium, il faut arrêter la charge dès que l'un des accumulateurs est pleinement chargé. Il faut ensuite finir de charger ceux qui ne sont pas pleinement chargés ou plus classiquement décharger ceux qui sont un peu plus chargés. Une batterie lithium impose un circuit électronique de surveillance en tension, qui contrôle tous les étages d'accumulateurs en série, et un circuit électronique d'équilibrage.

Si la connaissance de la fin de charge des batteries aqueuse est connue pour une température ambiante (montée de la tension pour le plomb en charge lente, augmentation de la température et dV/dt négatif pour le NimH à température ambiante en charge rapide), elle est très complexe dès que la batterie est chaude. La surcharge des batteries suite à la difficulté de connaître la fin de charge a un fort impact sur la durée de vie. Par contre, pour le lithium, la fin de charge est très bien définie par une montée de la tension et l'atteinte d'un niveau quelle que soit la température, et pour toute...