Parmi les batteries au lithium primaires, il existe un compromis naturel entre deux types de cellules : celles conçues pour fonctionner à long terme avec un faible taux d'utilisation et une faible autodécharge ; et celles offrant un fonctionnement à court terme avec un taux d'utilisation plus élevé mais une autodécharge plus élevée.
Les cellules spiralées présentent une grande surface commune entre l'anode et la cathode, ce qui leur confère une capacité de courant élevée. Les cellules bobinées présentent une surface commune anode/cathode plus faible, ce qui limite leur taux de décharge, mais aussi leur taux d'autodécharge. Certaines batteries au lithium, notamment celles au chlorure de thionyle de lithium (LiSOCl2) Les cellules LiSOCl2 spiralées, composées de dioxyde de soufre et de dioxyde de manganèse, peuvent fournir de l'énergie à haut débit pendant des périodes relativement brèves. Les cellules LiSOCl2 spiralées possèdent des électrodes de grande surface qui permettent des débits de sortie plus élevés. Cependant, l'inconvénient de la construction spiralée est un taux d'autodécharge nettement plus élevé. En revanche, les cellules LiSOCl2 de type bobine présentent une surface d'électrode beaucoup plus petite, ce qui permet un débit de sortie et un taux d'autodécharge plus faibles.
Une analogie simple entre ces deux types de batteries serait celle d'un verre d'eau de 230 ml (capacité). Avec le temps, la grande ouverture du verre permet à l'eau de s'évaporer plus rapidement (autodécharge plus élevée). En revanche, l'ouverture plus grande permet à l'eau de s'écouler plus rapidement (débit de sortie plus élevé). L'ouverture plus large fournit immédiatement de l'énergie dans les applications gourmandes en énergie. Cependant, si vous souhaitez conserver cette eau pendant une période prolongée, l'ouverture plus large devient problématique, permettant à l'eau de s'évaporer plus rapidement.
Une batterie LiSOCl2 de type bobine se caractérise par une cathode cylindrique entourée d'une anode. Ce type de batterie est facile à fabriquer, présente un faible taux d'autodécharge et ne nécessite pas de fusible de sécurité.
Certaines cellules LiSOCl2 de type bobine ont été conçues pour fournir un taux de décharge modéré sur une durée de vie relativement longue, avec un faible taux d'autodécharge annuel, compris entre 1 et 2 % par an. Stockées, ces batteries consommeraient environ 10 à 20 % de leur capacité initiale sur dix ans. Cette performance est comparable à celle d'une canette de soda à ouverture modérée : l'ouverture plus petite permet au soda de s'évaporer plus lentement que dans un grand verre, avec pour contrepartie un écoulement plus lent du liquide.
Date de publication : 27 octobre 2023
