Il est nécessaire de revenir au niveau atomique de la matière pour bien appréhender le fonctionnement d’une batterie lithium-ion.
Quelques rappels de base sur le fonctionnement d’une batterie lithium-ion
Comme tout accumulateur dont le fonctionnement est réversible, avec une phase de charge et une phase de décharge, la batterie a pour fonction première d’utiliser une réaction chimique pour créer de l’énergie (ici, de l’énergie électrique). La réaction chimique qui se produit dans une batterie s’appelle l’oxydo-réduction.
Pour mémoire, cette réaction chimique consiste à produire de l’énergie par transfert d’ions lithium entre deux électrodes qui baignent dans un liquide ou gel appelé électrolyte.
- Une électrode positive, la cathode, en oxyde métallique à base de lithium et d’oxyde de cobalt ;
- L’autre électrode négative, l’anode, en graphite.
Durant la décharge, qui est le fonctionnement attendu de la batterie, la différence de potentiel conduit les électrons à se déplacer de l’anode vers la cathode par le circuit extérieur. L’ion lithium chargé positivement et attiré par la charge négative des électrons, est ainsi libéré de l’anode vers la cathode.
Durant la recharge de la batterie lithium-ion, les échanges s’effectuent à l’inverse.