Deux des types de batteries que vous connaissez le mieux, sans même le savoir, sont la batterie au plomb et la batterie au lithium-ion. La plupart des voitures en Amérique transportent une batterie plomb-acide à bord, tandis que pratiquement tous les ordinateurs Blackberry et portables sont alimentés par une batterie lithium-ion. Un type de batterie est bon pour votre voiture et l'autre pour votre téléphone portable provient des produits chimiques utilisés dans chaque type de batterie.
Bases Batery
Une batterie est un dispositif électrochimique, ce qui signifie crée de l'électricité grâce à des réactions chimiques contrôlées entre différentes substances. La plupart des batteries, y compris les batteries lithium-ion et plomb-acide, comprennent une anode, une cathode et une substance entre eux sert d'électrolyte. L'anode est généralement la borne positive et le courant électrique y circule lorsque la batterie est utilisée. La cathode est généralement la borne négative, et lorsqu'elle est utilisée, le courant électrique en sort. La chimie entre eux est ce qui fournit le courant électrique avec sa charge, mais ils nécessitent une troisième substance sous la forme d'un électrolyte pour servir de milieu. Si l'anode et la cathode venaient à entrer en contact, le résultat serait un court-circuit.
Électrochimie au plomb
L'anode et la cathode d'une batterie plomb-acide typique sont fabriquées à partir de plomb et de dioxyde de plomb. et ils sont pontés par un électrolyte d'une solution qui est à peu près un tiers d'acide sulfurique. Lorsque la batterie décharge de l'électricité, la réaction chimique convertit graduellement les deux électrodes en sulfate de plomb. Recharger la batterie inverse partiellement cette conversion.
Electrochimie au lithium-ion
Les batteries au lithium-ion utilisent une variété de substances, l'élément commun étant la migration du lithium entre les électrodes pendant la réaction de production d'électricité. . Le graphite est généralement utilisé pour fabriquer l'anode, tandis que les cathodes peuvent être fabriquées à partir d'oxyde de lithium cobalt, de phosphate de fer et de lithium ou d'oxyde de lithium et de manganèse, et d'autres substances à base de lithium. L'électrolyte est typiquement une solution de sel de lithium dans un solvant organique. La recharge d'une batterie lithium-ion inverse la migration du lithium dans la chimie de la batterie.
Caractéristiques de l'acide de plomb
Les batteries au plomb-acide sont l'une des plus anciennes batteries rechargeables. 19ème siècle. Ils ont l'une des conceptions de batterie les plus faibles en termes d'énergie et de volume d'énergie, ce qui les rend très gros et lourds pour la quantité totale de puissance qu'ils peuvent produire. Ce qu'ils font pour eux, c'est qu'ils ont un très haut rapport poids /surpoids, ce qui signifie qu'ils peuvent fournir une grande décharge d'électricité en même temps. Cela les rend parfaits pour les applications qui ont besoin d'une grande augmentation soudaine de puissance, comme les démarreurs de voiture. Les batteries au plomb sont également bon marché à produire. Cependant, ils ne sont pas très bons dans les rôles qui nécessitent un approvisionnement stable, faible ou moyenne d'électricité sur une longue période de temps. Ils ont aussi de longs temps de recharge.
Caractéristiques de l'ion lithium
Surtout par rapport à une batterie plomb-acide, les conceptions lithium-ion ont un rapport puissance /poids et puissance /volume élevé. Il serait difficile d'imaginer des ordinateurs portables modernes, des téléphones portables et d'autres appareils électroniques assoiffés de puissance sans ces batteries, car pour répondre à ces demandes de puissance avec d'autres conceptions de batterie, cela signifierait des batteries plus clunk avec des durées de vie plus courtes. Il existe même des batteries lithium-ion avec une grande capacité de surtension, comme celle d'une batterie au plomb. Cependant, ils ont deux gros inconvénients. D'abord, ils sont très chers à faire. Deuxièmement, leur capacité à maintenir une charge diminue même lorsque la batterie n'est pas utilisée. Une batterie plomb-acide peut continuer à fonctionner avec une bonne capacité pendant plusieurs années. Quiconque a gardé la même batterie de portable ou d'ordinateur portable pendant un an ou deux sait que l'on ne peut pas en dire autant de la batterie lithium-ion typique.
