LiPo

Une batterie au lithium polymère, ou LiPo, est une cellule électrochimique rechargeable qui utilise des oxydes de lithium métallique comme matériau de cathode et loge l'électrolyte dans un gel polymère plutôt qu'un liquide. L'électrolyte polymère est généralement du polyfluorure de vinylidène (PVDF) mélangé à des sels de lithium, ce qui permet à la batterie de fonctionner en toute sécurité à température ambiante tout en étant beaucoup plus légère et plus flexible en termes de facteur de forme que les cellules lithium-ion traditionnelles avec des électrolytes liquides.

L'avantage décisif des batteries LiPo dans les applications industrielles et commerciales est leur densité énergétique élevée par rapport à leur poids, fournissant généralement 100 à 150 wattheures par kilogramme. Elles se présentent sous diverses formes : pochettes (packs rectangulaires souples), prismes (boîtiers rectangulaires plus rigides) et cellules cylindriques. Cette flexibilité signifie que les batteries LiPo sont la source d'alimentation standard dans les outils électriques sans fil, les drones, l'éclairage portable et les blocs-batteries pour les chantiers de construction où le poids et l'encombrement sont importants. Un pack LiPo 18V typique pour une perceuse peut peser 1,5 à 2 kilogrammes tout en offrant une capacité de 2 à 5 ampères-heures.

Les batteries LiPo nécessitent une manipulation soigneuse car l'électrolyte polymère est inflammable et les cellules sont sensibles aux dommages physiques. Une perforation, un écrasement ou une exposition à des températures supérieures à 80°C peuvent provoquer un emballement thermique : une cascade de réactions chimiques internes qui génère de la chaleur et peut enflammer l'électrolyte. Pour cette raison, les packs LiPo comprennent des circuits de protection qui déconnectent la batterie si la tension de la cellule tombe en dessous de 2,5V (indiquant une décharge profonde) ou dépasse 4,2V par cellule. Sur les chantiers, les batteries LiPo endommagées doivent être stockées dans des conteneurs métalliques ou des armoires ignifuges, à l'écart des autres matériaux, et non jetées avec les déchets ordinaires.

Les cellules LiPo sont généralement câblées en série (pour augmenter la tension) et en parallèle (pour augmenter la capacité). Un pack 18V contient cinq cellules en série, délivrant nominalement 18 volts lorsqu'il est complètement chargé (en fait 21V à pleine charge, 15V à décharge complète). Un pack étiqueté 18V 5Ah signifie cinq cellules en série et suffisamment de branches parallèles pour stocker un total de cinq ampères-heures. Des circuits d'équilibrage à l'intérieur du pack surveillent chaque cellule indépendamment pour éviter qu'une cellule ne se surcharge tandis que d'autres sont en retard.

Le terme lithium polymère distingue cette chimie des batteries lithium-ion antérieures qui utilisaient des électrolytes liquides dans des boîtiers cylindriques ou prismatiques. Les LiPo sont apparues à la fin des années 1990 et sont rapidement devenues dominantes dans les outils électriques portables car elles tolèrent des cycles de décharge plus profonds, se rétablissent mieux des états de décharge partielle et peuvent être façonnées en fines pochettes. Cependant, elles coûtent légèrement plus cher par wattheure que les cellules lithium-ion équivalentes et ont une durée de vie calendaire plus courte si elles sont stockées complètement chargées, de sorte que le coût total de possession sur plusieurs années peut favoriser les alternatives à électrolyte liquide dans les applications stationnaires.

Dans le commerce, LiPo fait spécifiquement référence à la chimie et à la méthode de construction des cellules, distinctes de « pack de batterie 18V » ou « batterie de perceuse sans fil », qui sont les assemblages finis. Une seule cellule LiPo est rarement rencontrée lâche sur le site ; au lieu de cela, les packs LiPo sont livrés pré-assemblés avec des connecteurs (XT60, connecteurs Dean's T, ou connecteurs d'outils propriétaires) et des électroniques de gestion intégrées ou clipsables. Comprendre si un stock de site utilise des packs LiPo ou des packs nickel-cadmium plus anciens est important pour l'infrastructure de charge, la sécurité de stockage et les protocoles d'élimination.