Les batteries lithium-ion équipent la quasi-totalité de vos appareils. Des smartphones aux voitures électriques, elles ont révolutionné le monde. Cependant, elles présentent de nombreux inconvénients qui font des batteries lithium-fer-phosphate (LiFePO4) une meilleure option.

En quoi les batteries LiFePO4 sont-elles différentes ?

À proprement parler, les batteries LiFePO4 sont également des batteries lithium-ion. Il existe plusieurs variantes de la chimie des batteries au lithium, et les batteries LiFePO4 utilisent du phosphate de fer lithié comme matériau de cathode (côté négatif) et une électrode de carbone graphite comme anode (côté positif).

Les batteries LiFePO4 présentent la plus faible densité énergétique parmi les batteries lithium-ion actuelles ; elles ne sont donc pas idéales pour les appareils compacts comme les smartphones. Cependant, ce compromis en termes de densité énergétique offre quelques avantages non négligeables.

Les avantages des batteries LiFePO4

L'un des principaux inconvénients des batteries lithium-ion classiques est leur usure après seulement quelques centaines de cycles de charge. C'est pourquoi votre téléphone perd de sa capacité maximale au bout de deux ou trois ans.

Les batteries LiFePO4 offrent généralement au moins 3 000 cycles de charge complets avant de commencer à perdre en capacité. Les batteries de meilleure qualité, utilisées dans des conditions optimales, peuvent dépasser les 10 000 cycles. Ces batteries sont également moins chères que les batteries lithium-ion polymère, comme celles que l'on trouve dans les téléphones et les ordinateurs portables.

Comparées aux batteries lithium-ion classiques au nickel-manganèse-cobalt (NMC), les batteries LiFePO4 sont légèrement moins chères. Grâce à leur durée de vie supérieure, elles restent nettement plus économiques que les autres solutions.

De plus, les batteries LiFePO4 ne contiennent ni nickel ni cobalt. Ces deux matériaux sont rares et coûteux, et leur extraction soulève des problèmes environnementaux et éthiques. Les batteries LiFePO4 constituent donc un type de batterie plus écologique, dont les matériaux utilisés sont moins sources de conflits.

Le dernier grand avantage de ces batteries réside dans leur sécurité comparativement aux autres technologies de batteries au lithium. Vous avez sans doute entendu parler d'incendies de batteries au lithium dans des appareils tels que les smartphones et les balances électriques.

Les batteries LiFePO4 sont intrinsèquement plus stables que les autres types de batteries au lithium. Elles sont plus difficiles à enflammer, supportent mieux les hautes températures et ne se décomposent pas comme le font généralement les autres technologies au lithium.

Pourquoi voit-on apparaître ces batteries maintenant ?

L'idée des batteries LiFePO4 a été publiée pour la première fois en 1996, mais ce n'est qu'en 2003 que ces batteries sont devenues véritablement viables, grâce à l'utilisation de nanotubes de carbone. Depuis, il a fallu du temps pour que la production de masse s'accélère, que les coûts deviennent compétitifs et que les meilleures applications de ces batteries soient clairement identifiées.

Ce n'est qu'à la fin des années 2010 et au début des années 2020 que les produits commerciaux mettant en avant la technologie LiFePO4 sont devenus disponibles dans les rayons et sur des sites comme Amazon.

Quand envisager le LiFePO4

En raison de leur faible densité énergétique, les batteries LiFePO4 ne sont pas idéales pour les appareils portables fins et légers. C'est pourquoi on ne les trouve pas dans les smartphones, les tablettes ou les ordinateurs portables. Du moins, pas encore.

Cependant, lorsqu'il s'agit d'appareils portables, cette densité plus faible a beaucoup moins d'importance. Si vous souhaitez acheter un onduleur (alimentation sans coupure) pour maintenir votre routeur ou votre station de travail en marche pendant une panne de courant, la technologie LiFePO4 est un excellent choix.

En réalité, la technologie LiFePO4 tend à devenir le choix privilégié pour les applications où les batteries au plomb, comme celles utilisées dans les automobiles, étaient traditionnellement préférables. C'est le cas notamment du stockage d'énergie solaire domestique ou des systèmes d'alimentation de secours raccordés au réseau. Les batteries au plomb sont plus lourdes, ont une densité énergétique moindre, une durée de vie bien plus courte, sont toxiques et ne supportent pas les décharges profondes répétées sans se dégrader.

Lors de l'achat d'appareils solaires, comme des lampes solaires, si vous avez la possibilité d'utiliser des batteries LiFePO4, c'est presque toujours le choix le plus judicieux. L'appareil peut potentiellement fonctionner pendant des années sans entretien.