Il ne fait aucun doute que les batteries de votre téléphone sont différentes de celles de votre voiture électrique. L'application dicte généralement le type et la taille nécessaires. Aujourd'hui, nous allons explorer les différentes batteries disponibles et comment sélectionner la meilleure taille de batterie pour votre système.
Formes des cellules de batterie
Les cellules de batterie se présentent sous quatre formes courantes : bouton ou pièce de monnaie, polymère ou pochette, prismatique et cylindrique. Chaque forme diffère en taille et en composition chimique pour s'adapter à diverses applications.
Des cellules plus petites sont fréquemment connecté en série ou en parallèle pour créer des batteries plus grosses. Par exemple, les batteries au lithium à décharge profonde sont souvent composées de plusieurs cellules cylindriques ou prismatiques.
Piles bouton
Également connue sous le nom de pile bouton, piles bouton sont de petites piles rondes qui ressemblent à des pièces de monnaie.
Logés dans un boîtier métallique, ils sont disponibles dans des tailles standard basées sur le diamètre et l'épaisseur.
Par exemple, la cellule CR2032 mesure 20 mm de large et 3,2 mm d'épaisseur.
Généralement non rechargeables, les piles bouton sont courantes dans les petits appareils électroniques nécessitant une énergie minimale. Leur petite taille les rend idéaux pour les appareils portables comme les montres, les porte-clés de voiture, les aides auditives, les pointeurs laser et les démarreurs à distance.
Cellules polymères
Les pochettes, ou cellules de pochette, introduites en 1995, n'ont pas de boîtier extérieur rigide et sont scellées dans une pochette en aluminium. Leur électrolyte flexible permet des profils fins et des formes personnalisées.
Tout en offrant une efficacité d’emballage et une densité énergétique élevées, les cellules des sachets sont sujettes à des risques de gonflement et de pénétration.
Les cellules Li-polymère standard sont couramment utilisées dans les appareils portables tels que les téléphones mobiles, les tablettes et les ordinateurs portables. Les cellules polymères incurvées conviennent aux appareils portables, tandis que les cellules polymères grand format sont utilisées dans Systèmes de stockage d'énergie (ESS) et véhicules électriques.
Cellules prismatiques
Les cellules prismatiques sont emballées dans des boîtiers durables en aluminium ou en acier et sont disponibles dans des tailles standard limitées en fonction des dimensions. Leur conception discrète améliore l’utilisation du volume des batteries, mais peut être coûteuse à produire.
Les cellules prismatiques ont également une gestion thermique moins efficace, une durée de vie plus courte que les cellules cylindriques et peuvent gonfler.
Aujourd'hui, les cellules Li-prismatiques sont utilisées dans des appareils tels que les téléphones et les ordinateurs portables, ainsi que dans des formats plus grands pour les véhicules électriques et hybrides.
Cellules cylindriques
Les cellules cylindriques, telles que 18650 (diamètre 18 mm, longueur 65 mm), 26650 (diamètre 26 mm, longueur 65 mm) et 21700 (diamètre 21 mm, longueur 70 mm), sont les batteries rechargeables Li-ion les plus populaires.
Enfermées dans une boîte métallique, ces cellules sont symétriques et efficaces, minimisant le stress et la pression.
Avec une densité énergétique plus élevée que les cellules plates, les cellules cylindriques sont polyvalentes et préférées pour les configurations multicellulaires dans diverses applications, notamment médicales, militaires, électroniques grand public et véhicules électriques. Ils sont robustes et offrent une densité énergétique plus élevée lorsqu’ils sont utilisés dans des batteries, ce qui en fait un choix de premier ordre pour de nombreuses industries.
Chimie de la batterie, tensions et ampères
Chimie des batteries
Il existe quatre compositions chimiques principales pour les batteries : plomb-acide, nickel-cadmium (Ni-Cd), nickel-hydrure métallique (Ni-MH) et lithium-ion, chacune avec diverses sous-chimies.
La principale différence entre ces produits chimiques est la densité énergétique. Les batteries lithium-ion ont la densité énergétique la plus élevée, suivies par les batteries Ni-MH, Ni-Cd et plomb-acide. Une densité énergétique plus élevée permet d’utiliser des batteries plus petites et plus légères.
Cependant, d’autres facteurs sont importants lors du choix de la composition chimique d’une batterie.
Par exemple, les batteries au plomb excellent comme batteries de démarrage en raison de leur haute ampères de démarrage à froid (CCA), ce qui les rend plus adaptés au démarrage d'applications que les batteries lithium-ion.
Tension de la batterie
Les batteries varient non seulement en taille physique mais aussi en tension. Par exemple, les piles AA et AAA ont généralement une tension de 1,5 volts, tandis que certaines piles à décharge profonde peuvent atteindre jusqu'à 48 volts.
Voici les tensions nominales des batteries les plus populaires :
- NiCd et NiMH : 1,20 V/cellule pour les applications grand public
- acide de plomb : 2 V/cellule
- LiFePO4 : 3,2 V/cellule
- lithium-ion : 3,60 V/cellule
- cycle profond : 12 V
- Camping-cars, voiturettes de golf et bateaux : 24 V, 36 V, 48 V
Il est utile de se rappeler que les besoins en énergie plus élevés d’une application nécessitent une tension de batterie plus élevée. La puissance de sortie d'une batterie est déterminée en multipliant ses mesures de tension et de courant (volts x ampères = watts). Dans les applications à haute puissance, l'utilisation d'une tension plus élevée peut réduire le courant, ce qui permet d'utiliser un câblage plus petit.
Ampères de batterie
Le principal déterminant de la taille d’une batterie est sa capacité, qui se mesure en ampères-heures (Ah).
Cette capacité est calculée en multipliant le courant (en ampères) par la durée de fonctionnement (en heures).
Par exemple, une batterie de 100 Ah peut fournir environ deux ampères pendant 50 heures ou quatre ampères pendant 25 heures. Il est important de noter que la capacité nominale sert à titre approximatif et peut ne pas être exacte.
Tailles courantes de batteries domestiques
Les piles AA et AAA sont couramment utilisées dans les petits appareils électroniques ménagers en raison de leur taille compacte et de leur tension nominale de 1,5 volt.
Les piles AAA, étant plus petites que les piles AA, ont généralement la moitié de leur capacité. Ces piles se trouvent souvent dans des appareils comme les télécommandes et les petites lampes de poche qui nécessitent une énergie minimale.
D’un autre côté, les piles C et D sont des choix populaires pour les gros appareils électroniques ménagers. Les batteries D, plus grandes que les batteries C, offrent environ 50 % de capacité en plus et sont couramment utilisées dans des applications à haute puissance telles que les chaînes stéréo portables et l'électronique industrielle nécessitant des durées de fonctionnement plus longues.
Enfin, les piles de 9 volts, également appelées piles E, sont de forme rectangulaire et sont couramment utilisées pour alimenter des appareils comme les détecteurs de fumée dans les ménages.
Quelle est la taille des groupes de batteries ?
Le Conseil international des batteries (BCI) établit des tailles de groupe standard pour les batteries rechargeables utilisées dans les voitures, les bateaux et les camping-cars. Ces tailles de groupe font référence aux dimensions physiques des batteries mais n'indiquent pas leur capacité.
En général, les batteries plus grosses ont tendance à avoir des capacités plus élevées ; cependant, ce n'est pas toujours le cas. Il existe plus de 50 tailles de groupes de batteries différentes disponibles. Les plus populaires sont répertoriés ci-dessous :
| Taille du groupe | L xlxh (mm) |
| Batterie Groupe 24 | 260 x 173 x 225 |
| Batterie Groupe 27 | 306 x 173 x 225 |
| Batterie Groupe 31 | 330 x 173 x 240 |
| Batterie Groupe 34 | 260 x 173 x 200 |
| Batterie Groupe 35 | 230x175x225 |
| Batterie Groupe 51 | 238x129x223 |
| Batterie Groupe 65 | 306x192x192 |
| Batterie Groupe 78 | 260x180x186 |
Certains de nos clients pensent qu’un numéro de groupe plus grand signifie une batterie plus grosse, mais ce n’est pas vrai. Comme vous pouvez le voir ci-dessus, une batterie du groupe 31 est en réalité plus grosse qu'une batterie du groupe 51.
Batteries pour voitures, camping-cars, bateaux et voiturettes de golf
Il n’existe pas de taille de groupe de batterie universelle qui s’adapte à toutes les voitures, camping-cars, bateaux ou voiturettes de golf. Les constructeurs automobiles fournissent des recommandations pour vous aider à sélectionner la taille de batterie appropriée.
Pour les véhicules de tourisme, les tailles courantes de groupes de batteries comprennent 24, 27, 34, 35, 48, 49, 65 et 78. Les camping-cars et les bateaux utilisent souvent des tailles similaires.
Les batteries de voiturettes de golf sont classées avec “CG”. Le plus courant est le GC2 (6 volts), ainsi que des options telles que le GC8 (8 volts) et le GC12 (12 volts).
Choisir la bonne taille de batterie pour votre système
Choisir la bonne taille de batterie implique bien plus que simplement sélectionner la plus grande batterie que vous pouvez vous permettre. Tenez compte de facteurs tels que les besoins en énergie et l’espace disponible.
Les experts Holo Battery peuvent vous aider à déterminer la taille de batterie nécessaire en fournissant à vos appareils’ consommation d'énergie pour calculer les ampères-heures requis. Contactez nos experts techniques aujourd'hui, ils sont heureux de vous aider !
