Les lampadaires solaires sont devenus un élément essentiel des infrastructures urbaines modernes, offrant une solution d'éclairage écologique et rentable.Ces luminaires dépendent de différents types de batteries pour stocker l’énergie captée par les panneaux solaires pendant la journée.
1. Les lampadaires solaires utilisent couramment des batteries au lithium fer phosphate :
Qu'est-ce qu'une batterie lithium fer phosphate ?
Une batterie au lithium fer phosphate est un type de batterie lithium-ion qui utilise du lithium fer phosphate (LiFePO4) comme matériau de cathode et du carbone comme matériau d'anode.La tension nominale d'une seule cellule est de 3,2 V et la tension de coupure de charge est comprise entre 3,6 V et 3,65 V.Pendant la charge, les ions lithium se détachent du phosphate de fer et de lithium et traversent l'électrolyte jusqu'à l'anode, s'incrustant dans le matériau carboné.Simultanément, les électrons sont libérés de la cathode et voyagent à travers le circuit externe jusqu'à l'anode pour maintenir l'équilibre de la réaction chimique.Pendant la décharge, les ions lithium se déplacent de l'anode à la cathode via l'électrolyte, tandis que les électrons se déplacent de l'anode à la cathode via le circuit externe, fournissant ainsi de l'énergie au monde extérieur.
La batterie lithium fer phosphate combine de nombreux avantages : haute densité énergétique, taille compacte, charge rapide, durabilité et bonne stabilité.Cependant, c’est aussi la plus chère de toutes les batteries.Il prend généralement en charge 1 500 à 2 000 charges à cycle profond et peut durer 8 à 10 ans dans des conditions normales d'utilisation.Il fonctionne dans une large plage de températures allant de -40°C à 70°C.
2. Piles colloïdales couramment utilisées dans les lampadaires solaires :
Qu'est-ce qu'une pile colloïdale ?
Une batterie colloïdale est un type de batterie au plomb dans laquelle un agent gélifiant est ajouté à l'acide sulfurique, convertissant l'électrolyte en un état semblable à un gel.Ces batteries, avec leur électrolyte gélifié, sont appelées batteries colloïdales.Contrairement aux batteries au plomb conventionnelles, les batteries colloïdales améliorent les propriétés électrochimiques de la structure de base de l'électrolyte.
Les batteries colloïdales ne nécessitent aucun entretien, résolvant ainsi les problèmes de maintenance fréquents associés aux batteries au plomb.Leur structure interne remplace l'électrolyte liquide d'acide sulfurique par une version gélifiée, améliorant considérablement le stockage d'énergie, la capacité de décharge, les performances de sécurité et la durée de vie, surpassant parfois même les batteries lithium-ion ternaires en termes de prix.Les batteries colloïdales peuvent fonctionner dans une plage de températures allant de -40°C à 65°C, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans les régions plus froides.Ils sont également résistants aux chocs et peuvent être utilisés en toute sécurité dans diverses conditions difficiles.Leur durée de vie est au moins deux fois supérieure à celle des batteries au plomb ordinaires.
3. Batteries lithium-ion NMC couramment utilisées dans les lampadaires solaires :
Les batteries lithium-ion NMC offrent de nombreux avantages : énergie spécifique élevée, taille compacte et charge rapide.Elles prennent généralement en charge 500 à 800 charges à cycle profond, avec une durée de vie similaire à celle des batteries colloïdales.Leur plage de température de fonctionnement est de -15°C à 45°C.Cependant, les batteries lithium-ion NMC présentent également des inconvénients, notamment une moindre stabilité interne.S'il est produit par des fabricants non qualifiés, il existe un risque d'explosion en cas de surcharge ou dans des environnements à température plus élevée.
4. Batteries au plomb couramment utilisées dans les lampadaires solaires :
Les batteries au plomb ont des électrodes composées de plomb et d'oxyde de plomb, avec un électrolyte constitué d'une solution d'acide sulfurique.Les principaux avantages des batteries au plomb sont leur tension relativement stable et leur faible coût.Cependant, elles ont une énergie spécifique plus faible, ce qui entraîne un volume plus important que les autres batteries.Leur durée de vie est relativement courte, supportant généralement 300 à 500 charges à cycle profond, et ils nécessitent un entretien fréquent.Malgré ces inconvénients, les batteries au plomb restent largement utilisées dans l’industrie de l’éclairage public solaire en raison de leur avantage en termes de coût.
Le choix de la batterie pour lampadaires solaires dépend de facteurs tels que l'efficacité énergétique, la durée de vie, les besoins de maintenance et le coût.Chaque type de batterie présente ses avantages uniques, répondant à différentes exigences et conditions, garantissant que les lampadaires solaires restent une solution d'éclairage fiable et durable.
Heure de publication : 05 juillet 2024
