Les batteries lithium-ion sont des batteries « rocking-chair », catégorie à laquelle elles appartiennent. Lorsque les batteries du fauteuil à bascule sont déchargées, les ions, en particulier les ions lithium, sont déplacés de l’électrode négative vers l’électrode positive, et le processus est inversé lorsque les batteries sont en cours de charge. Dans une cellule électrochimique, les petites boules rouges représentent les ions lithium lorsqu’ils se déplacent entre les électrodes négatives et positives.
L’électrode positive, en lithium-fer-phosphate, est située sur le côté gauche de la batterie (LiFePO4). Cela devrait contribuer grandement à clarifier l’origine du surnom de ce type de batterie. Les ions lithium sont partiellement contenus par une grille formée d’ions fer et phosphate. Lorsque la cellule est chargée, les ions lithium traversent la membrane centrale et sortent par l’électrode négative du côté droit. Les ions lithium peuvent traverser la membrane car elle est faite de polymère, également connu sous le nom de plastique, et contient une abondance de minuscules spores.
En revanche, nous trouvons un réseau de carbone qui peut piéger et stocker les ions lithium qui ont déjà traversé. Lorsque vous déchargez la batterie, le fonctionnement est exactement le même mais en sens inverse : les ions lithium recommencent à migrer, cette fois via la membrane et vers le réseau fer-phosphate alors que les électrons quittent l’électrode positive via l’électrode négative. Ils sont ensuite enregistrés sur le côté positif de la batterie jusqu’à ce que la batterie reçoive une autre charge.
Si vous avez prêté attention, vous devez maintenant reconnaître que l’illustration de la batterie à droite représente un Batterie LFP qui est presque entièrement vidé. Cela est évident en raison de la batterie presque épuisée. La plupart des ions lithium sont concentrés autour de l’électrode positive. Lorsqu’une batterie est complètement chargée, chacun de ses ions lithium sera solidement installé dans le carbone de l’électrode négative.
En pratique, les cellules lithium-ion sont construites en utilisant des couches empilées en alternance de feuilles d’aluminium, de polymère et de cuivre, les produits chimiques adhérant à la couche supérieure. Ils sont souvent emballés dans une boîte en acier enroulée comme un rouleau de gelée, un peu comme la façon dont une pile AA est stockée. Pour augmenter la tension et la capacité en ampères-heures, bon nombre de ces cellules sont combinées en série et en parallèle pour créer les batteries lithium-ion que vous achetez et qui ont une tension de 12 volts. Avec une tension de sortie moyenne de 3,3 V par cellule, une connexion en série de 4 cellules donne 13,2 V. Cette tension est parfaite pour remplacer une batterie plomb-acide de 12 volts.
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