À bord ou sur votre VR, les batteries jouent un rôle crucial. Batterie AGM, pile au lithium… Technologie historique, les batteries au plomb étanches cèdent progressivement la place à des technologies plus modernes. Mais tous ne se valent pas, selon les applications souhaitées et le budget. Découvrez les avantages et les inconvénients de la batterie lithium VS batterie AGM.
Présentation de la batterie LiFePO4
Batteries Lithium Fer Phosphate (LiFePO4) sont un type de batterie rechargeable au lithium-ion (Li-Ion). Leurs avantages par rapport aux batteries Li-Ion à base de cobalt plus traditionnelles sont une puissance de sortie accrue, une charge plus rapide, un poids réduit et une durée de vie plus longue. Les batteries ont également de meilleures caractéristiques de sécurité et n'explosent pas dans des conditions extrêmes. Les batteries LiFePO4 éliminent également les problèmes de cobolt entrant dans l'environnement par une élimination inappropriée une fois qu'elles ont expiré.
Présentation de la batterie AGM
AGM signifie « Absorbed Glass Mat ». Comme son nom l'indique, les batteries AGM ont un électrolyte gel et un séparateur en fibre de verre entre les plaques. Version hybride des batteries plomb-acide et gel, les batteries AGM sont devenues de plus en plus populaires dans le secteur maritime au cours des 10 dernières années. Elles offrent un excellent compromis entre ces deux technologies : plus performantes que les batteries plomb-acide et moins chères que les batteries gel. Pour un même poids, une batterie AGM offre près de deux fois la puissance d'une batterie au plomb (18kg pour 800A). Ils ont également une durée de vie plus longue (taux d'autodécharge compris entre 1 et 3% par mois). En moyenne, les batteries AGM sont 30% plus chères que les batteries au plomb, mais elles sont relativement faciles à trouver sur le marché. D'autre part, il convient de noter que certains modèles ne prennent pas en charge la décharge totale. Il est donc conseillé de ne pas dépasser 80% de décharge, afin de ne pas l'abîmer. Prix : 330 euros pour 150Ah
Batterie au lithium VS batterie AGM (la comparaison entre les deux)
1.Durée de vie et coût
Les budgets jouent un rôle énorme dans le choix de la batterie à acheter. Les batteries au lithium étant plus chères au départ, il peut sembler évident d'aller avec un AGM. Mais qu'est-ce qui cause cette différence ? Les batteries AGM restent moins chères car les matériaux utilisés pour les fabriquer sont peu coûteux et largement disponibles. Les batteries au lithium, en revanche, utilisent des matériaux plus coûteux, certains étant plus difficiles à trouver (c'est-à-dire le lithium).
Une autre partie du processus de prise de décision à considérer est la durée de vie de ces batteries. C'est là que le coût initial du lithium pourrait être compensé. Les points suivants mettent en évidence les différences entre le lithium et l'AGM:
- Les batteries AGM sont sensibles à la profondeur de décharge. Cela signifie que plus la batterie est déchargée, moins elle a de cycles.
- Il est généralement recommandé de ne décharger les batteries AGM qu'à 50 % de leur capacité afin de maximiser leur durée de vie. Cette profondeur de décharge limitée (DOD) de 50 % signifie que davantage de batteries sont nécessaires pour atteindre la capacité souhaitée. Cela signifie plus de coûts initiaux et plus d'espace nécessaire pour les stocker.
- Une batterie au lithium (LiFePO4), en revanche, n'est pas beaucoup affectée par la profondeur de décharge, de sorte qu'elle bénéficie d'une durée de vie beaucoup plus longue. Son DOD de 80 à 90 % signifie que moins de batteries sont nécessaires pour atteindre la capacité souhaitée. Moins de piles signifie moins d'espace nécessaire pour les stocker.
Plus d'informations sur les profondeurs de décharge plus tard.
Coût initial par capacité ($/kWh) :
AGA – 221 ; Lithium-530
Coût initial par cycle de vie ($/kWh) :
AGA – 0.71 ; Lithium-0.19
2.Profondeur de décharge
Il s'agit du pourcentage d'une batterie qui peut être déchargée sans causer de dommages. Le lithium-ion peut généralement se décharger d'environ 86 à 98 %, tandis que le plomb-acide peut gérer une décharge plus proche de 30 à 50 %. Cela signifie qu'à tout moment, une batterie lithium-ion a une plage de fonctionnement 30 % plus grande. Cela signifie également que les batteries lithium-ion sont moins sujettes aux dommages résultant du dépassement de la profondeur de décharge.
3. Énergie utilisable
Comme indiqué précédemment, la plupart des piles Ah nominale sont citées au taux de 20 heures. Dans l'image ci-dessous pour la batterie au plomb, s'il s'agissait d'une batterie de 100 Ah au taux de 20 heures, vous pouvez voir que 0.05 C signifie 100 x 0.05 = 5 A pendant 20 heures = 100 Ah disponibles jusqu'à ce que la batterie soit totalement déchargée. Comme nous n'utilisons que 50% de la batterie, nous pouvons voir que la tension sera toujours de 24 V à 50% DOD pour une charge de 5 Ampères sur 10 heures, et donc nous aurions consommé 50 Ah.
L'augmentation de la consommation de courant (comme le montrent les graphiques ci-dessous) peut affecter l'énergie utilisable disponible et la tension de la batterie. Ce rétrécissement effectif de la note est connu sous le nom d'effet Peukert. Avec le plomb-acide, plus la charge est élevée, plus vous devez augmenter la capacité Ah de votre batterie pour aider à atténuer cela. Avec le lithium, cependant, une charge même 10 fois supérieure à 0.5 C peut toujours avoir une tension aux bornes de 24 V à 80 % DOD/20 % SOC, sans augmenter la capacité Ah de la batterie. C'est ce qui rend le Lithium particulièrement adapté aux charges élevées.
4. capacité
Bien que cela ne soit pas aussi crucial pour les applications stationnaires, il est important de noter que la densité d'énergie plus élevée du lithium-ion signifie qu'il peut stocker plus d'énergie par masse que l'AGM. Cela signifie que les systèmes peuvent être plus petits et plus légers tout en fournissant la même quantité de sortie.
5.Weight
La plupart des valeurs Ah des batteries, quel que soit leur type, sont spécifiées au taux de 20 heures. C'était bien à l'époque des charges légères, mais comme le nombre de charges et la taille des charges ont augmenté au fil du temps, nous devons également examiner les charges élevées à court terme, à moyen et à long terme pour différents types d'équipements. Cela peut signifier une grande batterie. Aux extrêmes, nous pourrions avoir une climatisation fonctionnant pendant 10 heures en utilisant 10 kW, par rapport à une lumière LED utilisant 100 Watts pendant cette période. Équilibrer ces différentes exigences et toutes les charges intermédiaires devient la clé. Avec un grand pack comme indiqué ci-dessous pour y parvenir, il devient clair à quel point l'acide de plomb lourd peut être comparé au lithium. 1360/336 = 4 fois plus lourd.
6.Warranty
Une batterie lithium-ion peut généralement être garantie jusqu'à 15 ans, alors que les autres types de batterie ne sont généralement garantis que pendant un maximum de 1 an.
En conclusion
Les batteries au lithium présentent des avantages majeurs par rapport à toutes les batteries au plomb. Ils sont appréciés pour leur faible poids et leur efficacité énergétique supérieure, la capacité de les décharger complètement, un meilleur fonctionnement à des températures extrêmes et Longue vie global.
La seule application où une batterie AGM surpassera actuellement le lithium est dans les applications de démarrage de moteur. Ils sont bons pour fournir d'énormes quantités de courant pendant de courtes périodes tant qu'ils sont rechargés immédiatement.
