Dans cet article nous nous intéresserons à l’évolution des batteries d’accumulateurs. Ce sont un ensemble d’accumulateurs électriques reliés entre eux, de façon à créer un générateur électrique.
La tension (Volt) d’un générateur dépend du nombre d’accumulateurs mis en « série » et sa capacité (Ampère / heure) dépend du nombre de « série d’accumulateurs » mis en parallèle.
Par ailleurs, un accumulateur peut également être appelé « cellule ». Ce terme est employé en particulier pour les batteries au « lithium ».
Notation usuelle pour désigner le couplage des accumulateurs ou cellules :
- 6 cellules en série, annoté : 6S
- 2 cellules en parallèle, annoté : 2P
- 2 blocs en parallèle de 6 cellules en série, annoté : 2P6S
- Etc.
Les batteries d’accumulateurs sont rechargeables, contrairement aux « piles » qui ne le sont pas.
Les batteries d’accumulateurs permettent de stocker l’énergie électrique (charge) sous forme chimique et donc de la restituer (décharge) sous forme de courant continu de manière contrôlée.
Par exemple, les batteries permettent de stocker l’énergie non consommée produite par nos suiveurs solaires, installation réalisée pour l’autoconsommation et site isolés.
Batteries au plomb
C’est le Français Gaston Planté qui a inventé, en 1859, le premier système d’accumulateur rechargeable au plomb. C’est donc à lui que nous devons notre autonomie électrique embarquée !
Batterie au plomb ouverte
Cette batterie peut fournir une forte intensité sur une courte période. Elle est idéale pour actionner un démarreur de moteur. Cependant l’évaporation, de l’électrolyte due à une température élevée de fonctionnement demande une surveillance importante de l’électrolyte.
Batterie au plomb fermée
Sa conception a l’avantage de supprimer, pratiquement, la consommation d’eau. Elle est donc dite sans entretien.
Batterie au plomb AGM
L’électrolyte est “stabilisé” à l’intérieur du corps de la batterie par une sorte d’éponge en fibre de verre. De ce fait, la batterie est étanche et peut être montée dans toutes les directions.
Batterie au plomb gel et OPZV
Dans cette batterie, l’électrolyte est stocké sous forme de gel de silice. De même que la batterie AGM, elle est étanche. Les batteries OPZV sont constituées de cellules de 2,1 V de fortes capacités, permettant d’atteindre des puissances très importantes pouvant aller jusqu’à 3500 Ah, en 12 V, en branchant ensemble seulement 6 éléments ! Enfin, elles ont une durée de vie pouvant atteindre 20 ans et offrent un nombre de cycles élevé.
Batteries au nickel
Ce type de batterie n’est pas, ou peu, utilisé pour le stockage des énergies renouvelables.
Batteries au Lithium
C’est le «physico-chimiste» marocain,Rachid Yazami, qui est à l’origine de la batterie lithium-ion.
Dans cet article nous ne parlerons que de la batterie lithium-ion, puisque c’est la plus utilisée actuellement pour le stockage de l’énergie électrique en autoconsommation.
En effet, c’est une nouvelle génération de batteries qui apporte de nombreux avantages par rapport aux autres types de batteries. Elles sont composées de cellules de 3,7 V assemblées entre elles pour réaliser différentes puissances et différentes tensions par le « jeu » séries / parallèles.
Par ailleurs on note des différences importantes par rapport aux batteries au plomb qui sont :
- 6 000 cycles (charges et décharges à 80 %), durée de vie 20 ans.
- Composition LiFeP04, longévité et sécurité exceptionnelles.
- Stabilité de la tension jusqu’à la décharge complète.
- Son poids par rapport à la capacité (moins de 100 Kg pour 10 KWh).
- Son volume 77 x 49 x 22 cm pour 10 KWh.
- Aucun effet mémoire.
- BMS (Battery Management System) protection interne à la batterie.
- Son recyclage : la SNAM est capable de recycler 80 % des batteries les 20 % restant sont brulés, « il reste 2 % qui sont enfouis ».
Pour conclure, les batteries au lithium sont particulièrement utilisées pour les installations photovoltaïques en autoconsommation. L’équipe Tournesol reste à votre disposition pour toutes questions complémentaires afin de vous apporter les solutions les plus adaptées à vos besoins.