1Principes de base et structure

Piles Ni-CD et Ni-Mh

Principe: Il convertit l'énergie chimique en énergie électrique par une réaction chimique.tandis que l'hydroxyde de nickel (Ni(OH) 2) à l'électrode positive est réduit en hydroxyde de nickel (NiOOH).

Structure: Il est constitué d'une plaque anodique (cadmium), d'une plaque cathodique (hydroxyde de nickel) et d'un électrolyte (généralement une solution d'hydroxyde de potassium), tous enfermés dans un boîtier métallique.Piles à hydrure de nickel-métal

Principe: similaire aux batteries nickel-cadmium, mais le matériau de l'électrode négative est un alliage de stockage d'hydrogène qui absorbe et libère l'hydrogène de manière réversible.

Construction: comprend également une anode (alliage de stockage d'hydrogène), une cathode (hydroxyde de nickel) et un électrolyte (solution d'hydroxyde de potassium),mais la conception globale est plus compacte et a une densité d'énergie plus élevée.

Piles au lithium-ion

Principe: s'appuyer sur le mouvement des ions lithium entre les électrodes positives et négatives pour stocker et libérer de l'énergie.les ions lithium se déplacent de l'électrode positive à l'électrode négative; lors de la décharge, le mouvement est inversé.

Construction: se compose généralement d'une électrode positive (comme l'oxyde de cobalt de lithium ou le phosphate de fer de lithium), d'une électrode négative (graphite ou autres matériaux au carbone),un électrolyte (sel de lithium dans un solvant organique), et un séparateur.

2. Caractéristiques de performance

Densité énergétique

Piles à hydrure de nickel-métal: relativement faible densité d'énergie, mais lourdes, ce qui les rend impropres aux applications nécessitant une forte densité d'énergie.

Piles à hydrure de ni-métal: Densité d'énergie plus élevée que les piles au nickel-cadmium, mais toujours inférieure aux piles au lithium-ion.
Piles lithium-ion: offrent la plus haute densité d'énergie, fournissant une alimentation à long terme tout en réduisant le poids de l'appareil.

Piles au nickel-cadmium: elles présentent un effet de mémoire important, ce qui signifie que la charge avant la décharge complète peut entraîner une diminution progressive de leur capacité.

Piles à hydrure de nickel-métal: l'effet mémoire est moins prononcé, mais il convient néanmoins de veiller à éviter les charges et décharges partielles fréquentes.

Piles lithium-ion: elles ne présentent pratiquement aucun effet mémoire et peuvent être chargées et déchargées à tout moment sans affecter leur capacité.

Taux d'autodécharge

Piles au nickel-cadmium: elles ont un taux d'auto-décharge élevé et nécessitent une recharge régulière lorsqu'elles ne sont pas utilisées pendant de longues périodes pour éviter leur épuisement.

Piles au nickel-hydrure métallique: elles ont un taux d'auto-décharge inférieur et sont supérieures aux piles au nickel-cadmium.

Piles au lithium-ion: elles ont le taux d'auto-décharge le plus faible et peuvent conserver une charge élevée même après un stockage à long terme.

Sécurité

Piles au nickel-cadmium: Elles peuvent produire des gaz toxiques à haute température ou en court-circuit, et elles présentent un risque de surchauffe.

Piles à hydrure de nickel-métal: elles sont relativement plus sûres, mais il faut tout de même veiller à ne pas les surcharger et à éviter les courts-circuits.

Les batteries lithium-ion: si les progrès technologiques ont amélioré leur sécurité, une fuite thermique et même une explosion peuvent encore se produire dans des conditions extrêmes.Il faut donc respecter des procédures strictes d'utilisation et d'entretien..

Durée du cycle

Piles au nickel-cadmium: elles peuvent généralement durer des centaines de cycles de charge et de décharge.

Piles lithium-ion: la durée de vie la plus longue, avec des produits de haute qualité capables de charge et de décharge de milliers voire de dizaines de milliers de cycles.

Amitié pour l'environnement

Piles au nickel-cadmium: elles contiennent du cadmium, métal lourd, nocif pour l'environnement et nécessitant une manipulation et un recyclage spéciaux.

Piles à hydrure de ni-métal: exemptes de métaux lourds, elles sont relativement plus respectueuses de l'environnement, mais il est toujours nécessaire de les éliminer correctement.

Piles lithium-ion: Bien qu'elles ne contiennent pas de métaux lourds, une mauvaise manipulation peut entraîner une fuite d'électrolyte et une pollution de l'environnement, et nécessite donc un recyclage professionnel.

3.Application

Les batteries au ni-cadmium: en raison de leur faible coût et de leur excellente résistance aux chocs, elles étaient autrefois largement utilisées dans les outils électriques, les jouets et d'autres domaines.ils ont été progressivement remplacés par d'autres types de batteries.

Piles à hydrure de ni-métal: Conviennent à des appareils tels que les appareils photo numériques, les systèmes audio portables et les lampes de poche, elles sont favorisées pour leur haute densité d'énergie et leur faible taux d'auto-décharge.Ils sont également couramment utilisés dans les systèmes d'alimentation auxiliaire pour les véhicules hybrides et électriques.

Les batteries lithium-ion: largement utilisées dans les smartphones, tablettes, ordinateurs portables, drones, véhicules électriques et autres domaines.il est devenu la solution énergétique préférée pour les appareils électroniques et les véhicules modernes.