Et opbevaringsbatteri eller mere almindeligt et batteri er et sæt elektriske opbevaringsbatterier, der er forbundet til hinanden for at skabe en elektrisk generator med ønsket spænding og kapacitet . Disse akkumulatorer kaldes undertiden battericeller eller celler .
Genopladelige akkumulatorer beregnet til elektriske og elektroniske apparater til husholdninger kaldes også batterier .
Akkumulatorbatteriet gør det muligt at lagre elektrisk energi i kemisk form og frigive den i form af jævnstrøm på en kontrolleret måde.
I Frankrig , i almindelig sprogbrug, betegner ordet "batteri" ofte et sæt elektriske akkumulatorer, selvom dette kun er en af de mange betydninger af ordet.
Det engelske udtryk batteripakke oversættes bogstaveligt talt til fransk som "sæt akkumulatorer" eller "batteri af akkumulatorer". Den bogstavelige oversættelse "batteripakke" eller "batteripakke" er en anglisisme og en pleonasme .
De akkumulatorbatterier, der er nødvendige til elbiler, men også til hybridbiler , har fulgt en kontinuerlig teknologisk udvikling, og fremskridtene er vigtige; men i øjeblikket er ingen løsning helt tilfredsstillende, og hver type elakkumulator er ofte dedikeret til en type brug. Nogle af disse batterier bruges til fælles med andre sektorer såsom vindkraft eller solenergi til at gemme den producerede energi med mellemrum og distribuere den i tider med høj efterspørgsel.
Nuværende forskning og opdagelser er meget lovende, til det punkt, at nogle batteriproducenter lovede en række elbiler på 800 km i årtiet takket være lithium-luftbatteriet. Imidlertid kan kun få elektriske biler i 2016 overstige 400 km uden genopladning ved standardbrug.
Akkumulatorerne er ofte koblet i serie for at opnå den ønskede batterispænding.
For at øge den tilgængelige strøm er det også muligt at benytte sig af en parallel forbindelse mellem cellerne.
Karakteristikken ved akkumulatorbatteriet er derfor at øge spændingen og / eller den tilgængelige strøm for at svare til egenskaberne ved en given strømforsyning .
Kombinationen af de to teknikker kan laves ved at koble flere elementer:
For at forenkle monteringsbeskrivelserne af akkumulatorbatterier anvendes en sædvanlig betegnelse til at betegne koblingen af:
Akkumulatorbatterier bruges i mange områder:
Ifølge Bloomberg New Energy Finance har Kina en produktionskapacitet på 217,2 GWh i 2019 foran USA (49,5 GWh ) og Korea (23,1 GWh ). Frankrig er den 8 th position (1,1 GWh ) takket være planter Saft og forudse Strøm.
I 2019 tildelte Europa-Kommissionen et offentligt tilskud på 3,2 milliarder euro til støtte for oprettelsen af et europæisk batterivirksomhedsprojekt. Målet er at skabe en ”Airbus of batterier”, mens man fokuserer på udvikling af Li-ion-batterier med en øget levetid og en reduceret miljøpåvirkning.
Opladning af batterierne er vigtigt, hvis batterierne skal bevare deres oprindelige egenskaber. I nogle tilfælde kan opladningsniveauet for et batteri evalueres ved at måle dets no-load spænding (uden belastning).
I tilfælde af nyere teknikker, såsom NiMh eller Lithium , er mere sofistikerede metoder nødvendige for at kontrollere opladningsniveauet, hvilket kræver brug af egnede opladere. For disse teknikker vurderer opladere opladningshastigheden ved at overvåge udviklingen i opladningsspændingen og under hensyntagen til opladningsstrømmen og tiden, ( eller ).
For et blybatteri med en nominel spænding på 12 V :
For et lithiumpolymerbatteri har hver celle en nominel spænding på 3,7 V :
Når et lithiumpolymerbatteri er sammensat af flere celler (fælles case), og det anbefales ikke at have en spændingsforskel mellem cellerne, der overstiger 0,5 V .
For eksempel er DT = 0.01053 T + 0.73671 til blybatterier. (DT> 1 hvis T> 25 ° C ; DT <1 hvis T < 25 ° C ) . Ligeledes Dch = 20/30, for eksempel hvis den nominelle ladestrøm er 20 A, mens den maksimale afladningsstrøm er 30 A (i tilfælde af hurtige ladninger).
Åbne blybatterier (gaffeltrucks, lifte osv. ) Har en levetid, der er begrænset til ca. 1.500 cyklusser. Da energi lagres og frigives under normale driftscyklusser, opbygges gradvist sulfatkrystaller på elektroderne, hvilket forhindrer, at batteriet effektivt leverer strøm. Krystallerne "kvæler" faktisk batteriet. Selv afladningsladning forhindrer ikke altid, at batteriet skal udskiftes efter et par år.
Sulfering er en af årsagerne til ældning af et blybatteri, der er afladet i et bestemt tidsrum inden genopladning, men der er også en anden aldringsfaktor, som er transformationen under batteriets opladnings- / afladningscyklus. positiv elektrode. Denne består af blydioxid PbO 2 som krystalliserer i to forskellige former (α-PbO2 og β-PbO2), hvoraf en form består af små krystaller, er det omdannet under cyklusser i anden form, herunder krystaller er større, hvilket genererer hævelse af elektroden, der går i opløsning.
Det svenske institut for miljøforskning (IVL) offentliggjorde i 2017 en rapport om miljøpåvirkningen af batterier: det anslås, at deres produktion genererer 150 til 200 kg CO 2per kWh kapacitet ; et 30 kWh batteri vil derfor generere mellem 4,5 og 6 ton CO 2mens et 100 kWh batteri som det der er monteret på Tesla Model S P100D svarer til produktionen af mere end 17 tons CO 2. IVL understreger imidlertid den stærke forskel i energimiks afhængigt af land: Der kræves 162 kWh elektricitet pr. KWh produceret batteri, dette kan repræsentere op til 70% af CO 2.udstedt under produktion med et fuldt kulstoffrit el-mix som i Sverige, ville denne kulstofpåvirkning blive reduceret med 60%. På trods af dette ville søgningen efter maksimal autonomi med batterier med stor kapacitet bidrage væsentligt til global opvarmning.
De blybatterier kan genbruges: de fleste af deres komponenter kan genbruges senere i livet, såsom plast, syre og bly plader. I genbrugsanlægget adskilles husets plast således fra pladenes bly og elektrolytens syre . Derefter smeltes blyet i en ovn og genbruges til at fremstille nye plader.
Plasten på siden er også smeltet og bruges til at fremstille nye sager. Endelig kontrolleres svovlsyre , da det ville forårsage alvorlig skade, hvis den skulle komme ud i atmosfæren. Det vil også blive brugt senere til fremstilling af nye batterier.
Således genbruges alt, og miljøtabene er meget lave, forudsat at de deponeres på steder, der er beregnet til dette formål: rådhuse, lossepladser, butikker, der er specialiseret i biler eller industrielt udstyr eller visse skrotforhandlere. tag dig af det. I Quebec tilbyder økocentre (kommunale genbrugscentre) denne service generelt gratis.
For lithium-ion-batterier er nogle virksomheder som SNAM i 2019 i stand til at genbruge “mere end 70%” af batterierne. De resterende 20% til 30% "ødelægges, brændes og ved afslutningen er der 2% tilbage, som er begravet" .
Nogle kinesiske interessenter ønsker at standardisere batterier for at lette standardudveksling.