Les batteries électriques sont aujourd’hui omniprésentes dans notre quotidien : dans nos smartphones, nos outils, nos vélos, nos voitures… Grâce à elles, on peut stocker l’énergie et la réutiliser à volonté – un atout majeur comparé aux piles alcalines classiques à usage unique.
Mais toutes les batteries ne se valent pas !
👉 Quelles sont les différentes technologies disponibles aujourd’hui ?
👉 Quels sont leurs avantages, inconvénients et domaines d’application ?
Voici un tour d’horizon express des principales technologies existantes.
1. Batteries Lithium-ion (Li-ion)
Image Freepik
Ce sont les batteries les plus répandues aujourd’hui. On les retrouve dans les smartphones, les ordinateurs portables et la plupart des véhicules électriques (voitures, vélos, trottinettes…). Elles peuvent être aussi utilisées pour des usages résidentiels ou comme stockage d’électricité sur le réseau électrique. Leur densité énergétique importante couplée à l’absence d’effet mémoire (elles n’ont pas besoin d’être déchargées complètement avant d’être rechargées pour préserver leur capacité) en font la technologie idéale pour toutes les utilisations nomades.
✅ Avantages
- Densité énergétique élevée
- Pas d’effet mémoire
- Cycle de vie long
- Faible taux d’auto-décharge
❌ Inconvénients
- Risque thermique (incendie/explosion en cas de dommage)
- Sensibles à la surcharge
- Coût relativement élevé
- Extraction du lithium et du cobalt = impact environnemental
- Performances limitées en cas de températures négatives ou trop élevées
2. Batteries Lithium Fer Phosphate (LiFePO₄ ou LFP)
Moins connues que les batteries lithium-ion, les batteries lithium fer phosphate sont utilisées comme stockage d’énergie dans les voitures électriques entrée/milieu de gamme, mais surtout dans les téléphones mobiles, consoles de jeux, appareils photo et dans l'aéromodélisme. lles ont l’avantage d’être plus sûres que les lithium-ion mais n’ont pas une aussi bonne densité énergétique.
✅ Avantages
- Très bonne stabilité thermique
- Plus sûres que les Li-ion classiques
- Longue durée de vie (> 2000 cycles)
- Moins de matériaux critiques (pas de cobalt)
❌ Inconvénients
- Moins bonne densité énergétique que les Li-ion NMC/NCA
- Moins performantes par temps froid
- Peuvent gonfler en cas de dysfonctionnement
3. Batteries au plomb
Image Freepik
Cette technologie est beaucoup plus ancienne que celles au lithium. Malgré sa faible densité énergétique, on en retrouve dans pas mal d’applications du quotidien du fait de son faible coût de production. Elles servent notamment à démarrer les véhicules thermiques. Elles sont aussi utilisées comme stockage dans pas mal d’équipements n’ayant pas d’importantes contraintes de place et de poids (camping-car, bateaux…) ainsi que dans des applications industrielles, comme les chariots élévateurs ou des systèmes d’onduleurs.
✅ Avantages
- Très bon marché
- Technologie mature
- Facilement recyclable (taux de recyclage > 95 %)
❌ Inconvénients
- Faible densité énergétique
- Cycle de vie limité
- Lourd et volumineux
- Contient du plomb (toxique)
4. Batteries Nickel-Métal Hydrure (NiMH)
Image Freepik
Avec le lithium-ion, c’est l’autre technologie très utilisée dans les appareils nomades. Sa densité énergétique est plus faible que le li-ion mais sa sûreté et son coût réduit en font une alternative très intéressante dans certains domaines. On en retrouve notamment dans les outils portatifs, ainsi que dans la plupart des appareils électroniques sous forme de piles rechargeables ou de petits accumulateurs. Elles étaient aussi utilisées dans les premières générations de voitures hybrides, comme la Toyota Prius par exemple.
✅ Avantages
- Plus sûres que Li-ion
- Résistantes à l’effet mémoire
- Bon compromis entre coût et sécurité
❌ Inconvénients
- Moins bonne densité énergétique que Li-ion
- Auto-décharge plus rapide
- Moins durables à long terme
5. Batteries Sodium-ion (Na-ion) (émergentes)
Image Freepik
C’est une technologie qui a été inventée dans les années 1970 mais qui a été délaissée pendant longtemps au profit du lithium-ion. Elles sont à nouveau à l’étude depuis 2021 car elles présentent plusieurs avantages : le sodium (sel) étant abondant, il est beaucoup moins cher à extraire que le lithium et son exploitation est nettement moins polluante. De plus, cette technologie est plus sûre que le lithium-ion. On commence à trouver cette technologie dans des projets de stockage stationnaire et elle pourra représenter une alternative à bas coût pour alimenter les véhicules électriques lorsqu’elle sera arrivée à maturité.
✅ Avantages
- Coût réduit (sodium abondant)
- Plus durable sur le plan environnemental
- Plus sûres thermiquement que Li-ion
❌ Inconvénients
- Densité énergétique plus faible
- Moins de maturité industrielle (encore en R&D ou early-market)
6. Batteries à flux (Redox Flow)
Image Freepik
Les batteries à flux redox permettent de stocker l’énergie dans deux solutions électrolytiques liquides. Elles ont une très bonne durée de vie et sont très sûres, mais leur faible densité énergétique couplée à un encombrement important les cantonnent à des applications stationnaires (réseaux, énergies renouvelables) et microgrids.
✅ Avantages
- Durée de vie très longue (plus de 10 000 cycles)
- Capacité et puissance décuplées
- Sécurité : pas de risque de combustion
❌ Inconvénients
- Très encombrantes
- Complexité du système (pompes, réservoirs)
- Faible densité énergétique
7. Batteries solides (Solid-state batteries) - en développement
Les batteries solid-state sont encore en développement. L’objectif attendu de cette technologie est de corriger la dangerosité des batteries au lithium tout en améliorant encore leur densité énergétique. La promesse est très intéressante pour l’avenir mais cette technologie est encore balbutiante et représente un défi de production industrielle pour arriver à un coût abordable. Ses applications envisagées sont dans tous les secteurs nécessitant une forte densité énergétique : aéronautique, et véhicules électriques haut de gamme comme Tesla ou Toyota.
✅ Avantages
- Très grande densité énergétique attendue
- Meilleure sécurité (pas d’électrolyte liquide inflammable)
- Potentiel pour des charges plus rapides
❌ Inconvénients
- Technologie encore immature
- Coûts élevés
- Défis de production industrielle
En synthèse
Techno | Densité énergétique | Coût | Sécurité | Impact environmental |
Batterie Lithium Ion | 🟢 | 🟠 | 🔴 | 🔴 |
Batteries Lithium Fer Phosphate | 🟠 | 🟠 | 🟠 | 🟢 |
Batteries au plomb | 🔴 | 🟢 | 🟢 | 🟠 |
Batteries Nickel-Métal Hydrure | 🔴 | 🟢 | 🟢 | 🔴 |
Batteries Sodium-ion | 🟠 | 🟢 | 🟢 | 🟢 |
Batteries à flux | 🟢 | 🔴 | 🟢 | 🟢 |
Batteries solides | 🟢 | 🔴 | 🟢 | 🟠 |