Densité Énergetique d'une Batterie

Quantité d’énergie pouvant être stockée dans une batterie

Qu'est-ce que la densité énergétique d'une batterie ?

 

Pour une batterie, la densité énergétique correspond à la quantité d'énergie pouvant être stockée et restituée lors du fonctionnement de l’équipement.

Bon à savoir :

La densité d'énergie est un concept physique utilisé pour mesurer l'énergie pouvant être stockée dans une matière ou un dispositif : ce peut être une batterie ou un super-conducteur, mais aussi un combustible de nature liquide comme l’essence ou solide comme le charbon, ou encore un élément radioactif comme le tritium, l’uranium ou le plutonium...

La densité d’énergie s’exprime par unité de masse ou en fonction du volume.

On distingue alors :

  • la densité d'énergie massique exprimée en Wh/kg ;
  • la densité d'énergie volumique généralement mesurée en J/m3 : cet indicateur est plus adapté pour les carburants, par exemple les hydrocarbures.

Pour les batteries, la densité énergétique est généralement donnée en fonction de sa masse, c’est-à-dire en Wh/kg.

Densité énergétique d'une batterie : les spécificités

La densité énergétique des batteries dépend de la technologie utilisée.

Selon les composants et les réactions électrochimiques en jeu, on parle de batteries au plomb, au Nickel-Cadmium (NiCd), au Nickel Métal Hydrure (NiMH), au Lithium-ion (Li-ion), au Lithium-Polymère (Li-Pol), au Sodium-Soufre (Na-S)...

Exemples et mise en pratique

Selon leur densité énergétique, les batteries peuvent servir au fonctionnement différents appareils, ou être affectées à différents usages : téléphones et ordinateurs portables, appareils photo, outillage portatif, véhicules électriques légers ou routiers...

Dans ce domaine, les technologies ne cessent d'évoluer pour apporter la meilleure autonomie possible.

La densité énergétique des batteries en chiffres

Avec une densité énergétique de 0,027 7 kWh/kg, les batteries au plomb suffisent pour faire démarrer un véhicule à moteur thermique.

Sur les véhicules électriques, on utilise plutôt des batteries d’accumulateurs au lithium-ion (Li-ion) dont la densité d'énergie est beaucoup plus élevée : environ 0,2 kWh/kg.