Tableau comparatif de 6 types de batteries au lithium courantes

Avantages et inconvénients du LTO

Batterie au titanate de lithium (Li₄Ti₅O₁₂ ou LTO)

Introduction : Les batteries au titanate de lithium (LTO) sont utilisées dans des applications exigeant des vitesses de charge et de décharge élevées, telles que les bus électriques et le stockage d’énergie sur le réseau. Elles sont reconnues pour leur sécurité exceptionnelle et leur longue durée de vie.

Parts de marché des différents types de batteries au lithium en 2023

Voici le diagramme circulaire illustrant les parts de marché des différents types de batteries au lithium en 2023. Ce graphique offre une représentation visuelle de la répartition estimée du marché pour chaque type :

Tableau comparatif de 6 types de batteries au lithium

Le tableau ci-dessous compare les performances et les spécifications selon plusieurs paramètres :

Type de batterie	Batterie à l'oxyde de lithium-cobalt	Batterie à l'oxyde de lithium-manganèse	Batterie au lithium-nickel-manganèse-cobalt	Batterie au lithium fer phosphate	Batterie au lithium-nickel-cobalt-oxyde d'aluminium	Batterie au titanate de lithium
Acronyme	LCO, Li-Co, Li-cobalt	LMO, Li-Mn	NCM, CMN, CNM, MNC	LFP	NCA	NMC, Li4Ti5O12
Noms du marché	Batterie LiCoO2, batterie LCO, batterie Li-cobalt, batterie Li-Co	Batterie LiMn2O4, batterie LMO, batterie Li-Mn, batterie Li-manganèse	Batterie LiNiMnCoO, batterie NCM, batterie CMN, batterie CNM, batterie MNC	Batterie LiFePO4, batterie LFP	Batterie NCA, batterie Li-aluminium, batterie LiNiCoAlO2	Batterie NMC, batterie au lithium-titanate, batterie Li-Ti, batterie Li4Ti5o12
Temps émergent	depuis 1991	depuis 1996	depuis 2008	depuis 1996	depuis 1999	depuis 2008
Matériau de la cathode	Oxyde de lithium-cobalt : cathode LiCoO2, (~60 % de Co)	LiMn2O4	LiNiMnCoO	LiFePO4	LiNiCoAlO2 (~9% Co)	Li4Ti5O12
Matériau d'anode	graphite	graphite	graphite	graphite	graphite	graphite
Tension	Tension nominale de 3,60 V ; plage de fonctionnement typique : 3,0–4,2 V/cellule	3,70 V (3,80 V) nominal ; plage de fonctionnement typique : 3,0–4,2 V/cellule	Tension nominale de 3,60 V ou 3,70 V ; plage de fonctionnement typique de 3,0 à 4,2 V/cellule, voire plus.	Tension nominale : 3,20 V ou 3,30 V ; plage de fonctionnement typique : 2,5 V à 3,65 V/cellule	Tension nominale de 3,60 V ; plage de fonctionnement typique : 3,0–4,2 V/cellule	Tension nominale de 2,40 V ; plage de fonctionnement typique : 1,8–2,85 V/cellule
Énergie spécifique (densité)	150–200 Wh/kg	100–150 Wh/kg	150-220 Wh/kg	90-120 Wh/kg	200-260 Wh/kg ; 300 Wh/kg prévisible	50-80 Wh/kg
Charge (C-taux)	0,7–1C, charge jusqu'à 4,20 V (la plupart des cellules) ; 3 h de charge typiques. Un courant de charge supérieur à 1C réduit la durée de vie de la batterie. La charge doit être interrompue lorsque le courant atteint un plateau à 0,05C.	Courant typique de 0,7 à 1 C, maximum de 3 C, charge jusqu'à 4,20 V (la plupart des cellules). La charge doit être interrompue lorsque le courant atteint la saturation à 0,05 C.	Courant de charge de 0,7 à 1 C, jusqu'à 4,20 V (certains modèles atteignent 4,30 V) ; durée de charge typique : 3 h. Un courant de charge supérieur à 1 C réduit la durée de vie de la batterie. La charge doit être interrompue lorsque le courant atteint un plateau à 0,05 C.	1C typique, charge jusqu'à 3,65 V ; temps de charge typique de 3 h. La charge doit être interrompue lorsque le courant atteint la saturation à 0,05 C.	0,7 C, charge jusqu'à 4,20 V (la plupart des cellules), 3 h de charge typiques, charge rapide possible avec certaines cellules. La charge doit être interrompue lorsque le courant atteint la saturation à 0,05 C.	1C typique ; 5C maximum, charge jusqu’à 2,85 V. La charge doit être interrompue lorsque le courant atteint la saturation à 0,05 C.
Débit de décharge (taux C)	1C ; coupure à 2,50 V. Un courant de décharge supérieur à 1C réduit la durée de vie de la batterie.	1C ; 10C possible avec certaines cellules, impulsion de 30C (5 s), coupure à 2,50 V	1C ; 2C possible sur certaines cellules ; tension de coupure à 2,50 V	1C, 25C sur certaines cellules ; impulsion de 40 A (2 s) ; coupure à 2,50 V (une tension inférieure à 2 V provoque des dommages)	1C typique ; tension de coupure à 3,00 V ; un taux de décharge élevé réduit la durée de vie de la batterie	10 °C possible, impulsion de 30 °C sur 5 s ; coupure à 1,80 V sur LCO/LTO
Cycle de vie	500–1000, en fonction de la profondeur de décharge, de la charge et de la température	300–700 (en fonction de la profondeur de décharge et de la température)	1000–2000 (en fonction de la profondeur de décharge et de la température)	2000 et plus (lié à la profondeur de décharge, à la température)	500 (lié à la profondeur de décharge, à la température)	3 000 à 7 000
emballement thermique	150 °C (302 °F). Une charge complète favorise l'emballement thermique.	250 °C (482 °F) typique. Une charge élevée favorise l'emballement thermique.	210 °C (410 °F) typique. Une charge élevée favorise l'emballement thermique.	270 °C (518 °F) Batterie très sûre même complètement chargée	150 °C (302 °F) typique, une charge élevée favorise l'emballement thermique	L'une des batteries Li-ion les plus sûres
Applications	Téléphones portables, tablettes, ordinateurs portables, appareils photo	Outils électriques, dispositifs médicaux, groupes motopropulseurs électriques	Vélos électriques, dispositifs médicaux, véhicules électriques, industrie	Portables et stationnaires nécessitant des courants de charge et une endurance élevés	Dispositifs médicaux, industriels, groupes motopropulseurs électriques (Tesla)	Onduleur, groupe motopropulseur électrique (Mitsubishi i-MiEV, Honda Fit EV), éclairage public solaire
Remarques	Énergie spécifique très élevée, puissance spécifique limitée. Le cobalt est coûteux. Utilisé comme pile énergétique. Sa part de marché s'est stabilisée. Version ancienne ; désormais obsolète.	Puissance élevée mais capacité réduite ; plus sûre que le lithium-cobalt ; souvent mélangée à du NMC pour améliorer ses performances. Moins pertinente aujourd’hui ; potentiel de croissance limité.	Offre une capacité et une puissance élevées. Fonctionne comme cellule hybride. Chimie privilégiée pour de nombreuses applications ; part de marché croissante. Système de pointe ; chimie de cathode dominante.	Courbe de décharge très plate, mais faible capacité. L'une des batteries Li-ion les plus sûres. Utilisée sur des marchés spécifiques. Autodécharge élevée. Principalement utilisée pour le stockage d'énergie, croissance modérée.	Présente des similitudes avec le lithium-cobalt. Sert de pile énergétique. Principalement utilisé par Panasonic et Tesla ; potentiel de croissance.	Longue durée de vie, charge rapide, large plage de températures mais faible spécificité Énergie et coût élevé. Parmi les batteries Li-ion les plus sûres. Capacité à Charge ultra-rapide ; coûts élevés limités à des applications spécifiques.
Graphique d'araignée hexagonal