Quelle frontière entre batteries et supercondensateurs ?
Quelle frontière entre batteries
et supercondensateurs ?
Jean-François Fauvarque
Professeur émérite au CNAM
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Sommaire
• Batteries : conversion réciproque de l’énergie
électrique en énergie chimique en système fermé.
• Supercondensateur : stockage d’énergie électrique à
la surface d’électrodes en milieu électrolytique.
• Constitution similaire
• Capacité
• Puissance
• Cyclabilité et durée de vie
• Systèmes hybrides
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
L’accumulateur
électrochimique
• Conversion réciproque d’énergie électrique
en énergie chimique
• Red1 + OX2 ! Ox1 + Red 2
!G = - nFE
• Ex : Zn + Ag2O ! ZnO + 2 Ag
E = 1,59 V , 4 phases distinctes, potentiel indépendant de l’état de charge
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Caractéristiques
• Capacités massique et volumique
• Puissance
• Conservation de la charge
• Cyclabilité
• Rendement énergétique
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
Laboratoire d ’Electrochimie
Industrielle CNAM Paris
from G. Caillon, SAFT, 2008
Accumulateurs : situation actuelle
Puissance vs. énergie
1
10
100
1,000
10,000
100,000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Energie spécifique, Wh/kg au niveau cellule
Lead acid
Lead acid
spirally wound
Ni-Cd Ni-MH
LiM-Polymer
Puissance spécifique, W/kg au niveau cellule
Super
capacitors
Li-ion
High
Energy
Li-Ion
Very High Power
Li-Ion
High Power
Na / NiCl2
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
1
/
61
100%
