Fiche Composants : Piles et Batteries

1. Pile (Primary Battery) non rechargeable

Solution à usage unique pour des objets peu accessibles et qui nécessitent une source d'énergie pendant une longue durée.

De part leur usage unique, elles apparaissent comme peu eco-responsables, mais elles peuvent être une source optimale dans certaines applications peu gourmandes en énergie et peu accessibles comme des objets connectés de type Beacon ou des capteurs.

En général densité de puissance supérieure, et capacité à générer des courant pics plus élevés.

Différentes technologies:

Technologie	Tension	Densité d'énergie (Wh/kg)	Densité de puissance	Shelf life (auto- décharge)	Coût	Application	Eco-compatibilité
Alcaline : zinc-dioxyde de manganèse (Zn-MnO₂)	1.5V	100-300	moyenne	Longue 5 -10 ans	faible	applications faible courant	Sans danger, mais recyclabilité limitée
Zinc-Carbone (Zn-C)	1.5V	40-70	faible	Courte 2-3 ans	Très faible	applications faible courant (torche, radio, jeux électroniques)	Mauvais pour électrolyte acide et faible recyclabilité
Chlorure de Zinc (ZnCl₂)	1.5V	60-100	Faible à moyenne	3-5 ans	Très bas	Application faible courant : Télécommandes horloge murale	Faible recyclabilité, faible durée de vie
Lithium-Disulfure de Fer (LiFeS₂₎	1.5V	Haute 250-300	haute	10-20 ans	élevé	Compatible basses températures Appareils portables médicaux, caméra	impact pour extraction Li, mais longue durée de vie
Lithium-dioxyde de manganèse (Li-MnO₂)	3V	200-300 moyen mais	Moyenne à haute	longue (10 ans et plus)	élevé	Equipement portable médical et grand public, systèmes de sécurité	recyclage possible, longue durée de vie
Zinc Oxyde d'argent (Zn-Ag₂O)	1.55V	130-160	haute	3-5 ans	Très élevé	montres, calculatrices aides auditives	recyclage pour récupérer l'argent
Zinc-Air (Zn-O₂)	1.4-1.65V	100-300	Faible à moyenne	3-5 ans si scellée	Faible à moyen	aides auditives	Bon recyclage
Lithium–Chlorure de Thionyle (Li–SOCl₂)	3.6V	400–700	Faible à moyen	10-20 ans	Très élevé	Réseaux de capteurs IoT, dispositifs médicaux, militaire	Mauvaise en raison des composés toxiques
Lithium–Dioxyde de Soufre (Li–SO₂)	2.9V	200–300	élevée	10 ans	élevé	Militaire, spatial	Toxique, précautions d’usage
Lithium-Carbone Monofluore (Li–CFₓ)	3V	250–700	Faible	10-20 ans	élevé	Implants médiaux	Difficilement recyclable, contient du Fluore

2. Batterie (Secondary Battery) rechargeable

Le terme batterie s'applique à des solutions comportant plusieurs élements unitaires appelés cellules et qui peuvent intégrer une solution de protection contre les sur-courants, les surcharges ou les décharges trop profondes.

Technologie	Tension	Densité d'énergie Wh/kg)	Densité de puissance	Cycles de charge	Durée de vie sur étagère	Coût	Applications	Eco-compatibilité
Nickel-Cadmium (NiCd)	1.2V	40-60	haute	1000- 2000	1-3 ans autodécharge	élevé	Ecairage solaire,de jardin, backup applications critiques	problème du Cadmium, effet mémoire
Nickel Métal Hydrure (NiMH)	1.2V	60-120	moyenne	500 - 1000	1-5 ans Moyen, autodécharge importante	moyen	Altrrnative aux piles AA et AAA, médical, véhicules hybrides	Pas toxique, recyclage standard du nickel
Lithium-ion (Li-ion)	3.6-3.7V	150-250	élevée	500 - 1500	2-5 ans, faible autodécharge	Moyen à élevé	Etendues : téléphone, laptops, véhicules électriques	problème de sécurité, disponibilité Li et Co
Lithium Oxyde de Cobalt (LiCoO₂)	3.6-3.7V	180-240	moyenne	500 - 1000	2-5 ans	élevé	Téléphone, laptops, appareils photos	Extraction et recyclage du Cobalt
Lithium Fer Phosphate (LiFePO₄)	3.2V	90-160	haute	2000 - 6000	3-10 ans	moyen	Véhicules électriques, stockage pour solaire	plus stable, gamme de temp. étendue
NMC Lithium Nickel Manganèse Cobalt (LiNiMnCoO)	3.6-3.7V	180-250	haute	1000 - 2000	2-5 ans	moyen	Véhicules électriques, circuits de puissance	Impacte du Ni et Co
NCA, Lithium Nickel Cobalt	3.6-3.7V	200-260	haute	1000 - 1500	2-5 ans	moyen	Véhicules électriques haut de gamme	Impacte des matériaux Li, Ni et Co
LMO, Lithium Manganèse Oxyde (LiMn₂O₄)	3.7-4V	100-150	haute	500 - 1000e	3-7 ans	moyen	Outils de puissance, équipements médicaux	En dehors du Li, Mn est relativement abondant

LTO, Lithium Titanate (Li₄Ti₅O₁₂)	2.4V	50-80	Très élevée	5000 - 20000	10-20 ans	Très élevé	charge rapide, courant élevé, dispositifs médicaux, robotique	Très fiables et sécures, vie et cycles très longs
Lithium-Polymère (LiPo)	3.7V	150-250	élevée	500 - 1000	2-4 ans	Moyen à élevé	Drones, électronique portable	Impacte de l’extraction du Li
Nickel–Zinc (NiZn)	1.6V	100-150	haute	200 - 500	1-3 ans	moyen	Remplacement piles AA et AAA, alternative pour le stockage fiable	Matériaux courant, mais durée de vie limitée
Batterie au plomb	2V	20-50	moyenne	300 - 1000	6-12 mois	Très bas	Automobile, stockage en backup	Bien recyclée
Technologies émergentes
Sodium-ion (Na-ion)	2.3-3V	100-160	moyenne	1000 -3000	2-5 ans	faible	Stockage réseau, véhicule électrique, systèmes portables	Matériaux abondants
Batterie à flux RedOx Vanadium	1.3-1.6V	20-50	faible	10000 -20000	10-20 ans	élevé	Stockage d’énergie de longue durée (réseau)	Recyclable, stables
SSB, Etat Solide (Solid State) ()	3-4.2V	300-500	Moyen à élevée	1000 - 5000	Très élevé (20 à 30 ans)	Très élevé	charge rapide, applications visées dans les véhicules électriques	sécurité accrue
Silicium-Carbone (Si-C)	3.6-3.7V	250-350	élevée	500 - 1000	2-4 ans	élevé	charge rapide Smartphones, v&hicules électriques	procédés de fab. complexe