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Les accumulateurs électrochimiques
dans la société
Un accumulateur électrique est un système destiné au stockage de l'énergie électrique sous une forme différente.Il repose pour cela sur une technique de conversion réversible d'énergie.
On distingue les accumulateurs selon leur technique :
- la conversion en énergie mécanique, dans laquelle l'énergie électrique est convertie en énergie potentielle puis restituée ultérieurement : énergie hydraulique potentielle de pesanteur, énergie de compression d'un gaz, énergie cinétique...
- l'électrostatique : bouteille de Leyde, condensateur ou supercondensateur
- l'électrodynamique : circuit bobiné.
- l'électrochimie, où les électrodes sont le siège de réactions chimiques
Accumulateur au plomb
L'accumulateur au plomb a été inventé en 1854 par Wilhelm Josef Sinsteden. En 1859, le Français Gaston Planté a amélioré significativement l'accumulateur au plomb. Il a été en effet le premier à avoir mis au point la batterie rechargeable. 
Cette technique simple et robuste est également très compétitive et reste à ce jour la principale technique pour les batteries de démarrage des véhicules. Accumulateur au lithium
Les accumulateurs à base de lithium sont d'une technique récemment mise au point et toujours en cours de développement, présentant un très important potentiel électrochimique.
On distingue deux techniques- lithium métal: l'électrode négative est du lithium métallique.
- lithium ion: le lithium reste à l'état ionique grâce à l'utilisation d'un composé d'insertion aussi bien à l'électrode négative (généralement en graphite) qu'à l'électrode positive.
Les accumulateurs lithium-ion sont parfois remplacés par leur variante lithium polymère dite Li-Po.Un gel polymère fige l'électrolyte, ce qui permet de réduire son contenant à une simple enveloppe plastique souple.
Toutefois le polymère ralentissant le déplacement des ions, l'aptitude à la fourniture de courants importants est réduite, donc sa puissance spécifique est généralement inférieure à celle des éléments Li-Ion de même capacité.
La durée de vie de ces accumulateurs est variable :- pour le grand public : deux à quatre ans après fabrication
- pour les professionnels: supérieure à 10 années avec plus de 3 000 cycles.
L'astromobile Opportunity possède une batterie d'accumulateurs au lithium-ion rechargeable avec ses panneaux solaires.
Il a fonctionné pendant plus de 15 années, malgré un froid intense à −100 °C sur la planète Mars.
Batteries lithium-ion solidesL'électrolyte solide rend les batteries plus sûres (en éliminant les risques d'explosion), plus performantes et moins onéreuses.
L'objectif est de doubler l’autonomie des voitures électriques pour passer à 800 kilomètres d’ici 2030, avec un premier objectif fixé à 550 kilomètres à l’horizon 2025.
Batteries lithium-airIl s’agit de la technologie qui suscite aujourd’hui le plus d’engouement en raison de sa densité d’énergie 10 fois supérieure au Li-ion.
D'autres métaux sont actuellement envisagés pour remplacer le lithium.Les batteries aluminium-air auraient ainsi un potentiel environ huit fois plus élevé que celui d'une batterie lithium-ion pour un poids significativement plus léger.
Ce système Aluminium/air est le plus prometteurs en terme d'autonomie, de prix de vente, et de coût du cycle de vie.
Cette technologie nécessite de remplacer la batterie au bout de 2000 km pour un coût très faible et une durée de remplacement ne nécessitant pas plus de temps que de faire un plein d'essence actuel.
Accumulateurs utilisés pour les voitures électriques
La plupart des constructeurs automobiles commercialisent des véhicules électriques.La technologie actuellement utilisée pour les accumulateurs est celle au lithium-ion.
Photo de l'accumulateur positionné dans le chassis d'un véhicule Tesla.
Un ensemble de 20 blocs de 24 Volts 5,3 kWh constitués de 444 accumulateurs lithium-ion est assemblé afin d'obtenir des batteries de 100kWh.Chaque accumulateur mesure 7 cm de long pour 2 cm de diamète.
Une fois déroulé le polymère mesure 80cm. De par et d'autre est déposé le lithium et les electrodes.
Exemples d'autonomie des voitures électriques
