Les meilleures piles pour votre prochain projet
Publié par Armin Nalavi le
Les meilleures piles pour votre prochain projet
L’utilisation des batteries remonte à l’époque où l’homme a commencé à stocker l’électricité pour une utilisation ultérieure.
De la batterie de Bagdad, la plus ancienne batterie connue de l’histoire, aux batteries au lithium qui équipent aujourd’hui les voitures, les camionnettes, les autos-caravanes et même nos téléphones portables, elles ont toutes un point commun. Stocker l’énergie produite et la rendre accessible en cas de besoin.
Telles que nous les connaissons aujourd’hui, les batteries sont beaucoup plus efficaces sur des aspects cruciaux, notamment la recharge, le poids et la durée de vie. Les batteries plomb-acide et les batteries lithium-ion, plus traditionnelles, mais toujours standard, sont les batteries les plus courantes utilisées comme les banques de batteries pour l’énergie solaire, les autos-caravanes, les VR et les systèmes hors réseau.
Les batteries plomb-acide sont bien connues pour leur prix et leur disponibilité par rapport à leurs homologues plus chers, les batteries lithium-ion, mais pourquoi?
Tout dépend de la façon dont elles sont fabriquées et de leur matériau. Les batteries plomb-acide typiques sont constituées de cellules individuelles contenant des couches de plaques en alliage de plomb immergées dans une solution électrolytique composée d’acide sulfurique et d’eau.
En revanche, les batteries au lithium-ion, ou batteries secondaires sont constituées de plusieurs éléments reliés électriquement. Chaque cellule comporte une extrémité négative. Cette extrémité négative est généralement constituée de carbone. Une borne positive faite d’un oxyde métallique est également présente, ce qui rend la production de batteries au lithium plus difficile et plus coûteuse que celle des batteries plomb-acide.
C’est là que se pose la question de savoir quel type de batterie doit être utilisé pour les véhicules utilitaires ou les véhicules de loisirs et les maisons. Il n’y a pas de réponses définitives. Ce blogue va passer en revue les avantages et les inconvénients des batteries au plomb et au lithium et recommander des batteries pour chaque type de projet afin de choisir celle qui vous convient le mieux.
Lithium ou plomb-acide, lequel dois-je utiliser ?
Lithium ou plomb-acide : Coût initial et dépenses
Comme indiqué plus haut, le coût initial d’une batterie au lithium est souvent plus élevé que celui d’autres types de batteries, comme les batteries AGM. Par exemple, examinons deux batteries les plus utilisées dans les systèmes électriques conçus par nos ingénieurs.
À première vue, les batteries au lithium coûtent 4 à 5 fois plus cher que leurs homologues, mais ces batteries sont-elles comparables?
Pour répondre à cette question, nous avons comparé les performances d’une batterie au lithium par rapport à une batterie AGM.
La profondeur de décharge acceptée dans une batterie au lithium est de 80 %, et la même valeur dans les batteries au plomb est d’environ 40-50 %.
En examinant chaque batterie individuellement, nous pouvons calculer l’énergie nominale en multipliant la capacité nominale par la tension nominale. Nous pouvons ensuite calculer la puissance réelle accessible dans chaque batterie en utilisant la valeur DoD (Depth of Discharge).
Par conséquent, une batterie plomb-acide ne peut pas produire autant d’électricité que les batteries lithium-ion. Dans un scénario réaliste, il faut environ deux batteries au plomb pour produire la même puissance qu’une batterie au lithium.
Dans ces conditions, les batteries au lithium ne sont qu’environ 2 à 3 fois plus chères qu’un banc de batteries avec la même puissance construit par des batteries AGM. Les batteries plomb-acide sont donc plus rentables lors de la construction de votre système.
En outre, une batterie au lithium ne nécessite aucun entretien après son installation; en revanche, les batteries au plomb nécessitent un ajustement des niveaux d’eau et un nettoyage des résidus d’acide de la batterie et parfois de la zone environnante. Cette maintenance peut également inclure le remplacement occasionnel de boulons et de câbles en raison de la corrosion
Lithium vs plomb-acide : Durée de vie
Il est recommandé d'utiliser les batteries au plomb-acide jusqu'à 50%, ce que nous avons utilisé pour nos calculs dans la section précédente. Une batterie au plomb-acide est généralement conçue pour 600 cycles de charge avec une utilisation à 50% du DoD. Ce nombre peut tomber à 400 cycles si vous décidez d'utiliser votre batterie à 80% de profondeur de décharge.
D'autre part, en supposant une profondeur de décharge de 80%, une batterie au lithium durera environ 3000 cycles. Ce nombre peut augmenter jusqu'à 5000 processus si les batteries sont utilisées avec une profondeur de décharge de 50%.
(Toutes les informations de cette section sont basées sur les données des fabricants, étayées par des tests chez Volts Energies)
Performances et charge par temps froid
Les basses températures hivernales affectent toutes les batteries, qu’elles soient au lithium-fer-phosphate ou au verre absorbant mat (AGM) : lorsque les températures baissent, la viscosité de l’électrolyte de la batterie augmente. Ainsi, le mouvement des ions devient de plus en plus difficile. Par conséquent, les batteries fonctionneront à une capacité inférieure à leurs valeurs nominales.
Ce phénomène affecte beaucoup moins les batteries au lithium que les batteries au plomb. Jetez un coup d’œil au tableau ci-dessous qui indique la diminution de la capacité de ces batteries.
Même si la capacité des batteries est meilleure pendant les périodes froides de l’année, les batteries au lithium présentent un désavantage important par rapport aux batteries au plomb. Ces batteries rechargeables sont confrontées à un problème appelé placage de lithium qui peut endommager définitivement les batteries lorsqu’elles sont chargées à des températures inférieures à zéro. Ce problème peut être résolu par des BMS de haute qualité ou des batteries avec des coussins et des kits chauffants, mais c’est un grand inconvénient pour de nombreux utilisateurs de batteries au lithium.
Ce problème est considérablement évité dans certains cas, comme les batteries Lithium Battery Solution ou les batteries chauffantes BattleBorn avec capteurs de température et BMS externe dans LBS et kit chauffant dans Battleborn.
Taille et poids
Lors de la construction d’un système pour une maison connectée au courant de quai ou pour un système autonome hors réseau, la taille et le poids n’ont pas beaucoup d’importance. Cependant, le scénario est différent lorsqu’il s’agit d’un système de batterie pour une auto-caravane ou une camionnette. Les batteries au lithium sont une solution salvatrice, surtout dans le cadre d’une utilisation VANlife où l’espace est limité et où il faut éviter l’excès de poids
En moyenne, les batteries au lithium sont jusqu’à 60 % plus légères que les batteries plomb-acide de même capacité, ce qui peut faire une grande différence dans les applications mobiles comme les camionnettes et les véhicules de loisirs. Et dans de nombreux cas, elles sont beaucoup plus petites en taille et en volume.
Que recommanderions-nous?
Il n’y a pas de réponse absolue. L’obtention des meilleures batteries ne repose pas uniquement sur la durée de vie et le prix; vous devez vous poser certaines questions essentielles, telles que :Quel est l’objectif principal de ce projet? Construisez-vous une auto-caravane ou un véhicule récréatif, ou est-ce pour votre chalet hors réseau ou pour des systèmes d’alimentation à quai, etc.
Combien de fois utiliserez-vous ce système?
Est-il installé sur votre véhicule de vacances d’été, ou est-il destiné à un style de vie quotidienne en fourgonnette?
S'agit-il d'une batterie domestique sur un chalet ou une maison de lac entièrement alimenté par l'énergie solaire ?
De quel type de sortie avez-vous besoin ? S'agira-t-il d'un simple réfrigérateur et de quelques lampes LED ou de bien plus que cela ?
L'un de nos chefs de projet peut vous aider à trouver la meilleure batterie pour VR et Van ou à construire un système complet de panneaux solaires hors réseau en fonction de vos besoins.
En outre, vous pouvez trouver une revue rapide de nos batteries les plus vendues :
BattleBorn est l'une des plus grandes marques du marché, avec une fiabilité étonnante. Les batteries Battleborn sont un remplacement direct des batteries au plomb et, grâce à leur BMS intégré, elles peuvent fonctionner sans rien ajouter d'autre au système. Elles sont idéales pour les bateaux et les véhicules récréatifs lorsqu'une petite capacité suffit. Elles peuvent être connectées en série et en parallèle, mais les éléments de la batterie ne communiquent pas entre eux.
Lithium Battery Solution Canada
Les batteries LBS Tesla Second Life sont des batteries provenant de voitures accidentées, et aucune des batteries n'est une batterie en fin de vie. Ces batteries Tesla sont conçues pour des systèmes avec des puissances importantes de 5kWh à 1MWh. Avec le BMS externe LBS, vous pouvez construire de grands bancs de batteries et communiquer par CANBUS avec d'autres équipements si nécessaire. Ces caractéristiques font des batteries LBS le meilleur choix pour les applications industrielles et commerciales importantes.
Les batteries au lithium LBS avec BMS externe vous offrent la plus grande flexibilité avec la possibilité de construire des systèmes de 12.8VDC à 600VDC. Vous pouvez utiliser les batteries au lithium LBS pour des applications résidentielles, commerciales et industrielles. Cette solution de batterie pour Van et RVs est fortement personnalisable en fonction de vos besoins
Victron Energy Lithium and AGM batteries
Les batteries Victron Energy sont un excellent système lorsque vous devez construire un système complet de composants Victron Energy. Grâce au BMS externe de Victron Energy, ces batteries peuvent communiquer avec d'autres composants. Les batteries au lithium de Victron Energy sont compactes et fonctionnent mieux dans les systèmes à basse tension de 12, 24 et 48 volts.
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