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Se renseigner sur les batteries nickel-zinc

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La batterie nickel-zinc, en abrégé NiZn, est une version rechargeable, similaire aux batteries NiMH, mais avec une tension plus élevée de 1,6 V. Les grands systèmes de batteries au nickel-zinc sont connus depuis plus de 100 ans. Depuis 2000, le développement d'un système d'électrode de zinc stabilisé a rendu cette technologie viable et compétitive avec d'autres systèmes de batteries rechargeables disponibles dans le commerce. Contrairement à d'autres technologies, la recharge par intermittence n'est pas recommandée pour la batterie NiZn.

En 1901, Thomas Alva Edison a reçu le brevet américain 684,204 pour un système de batterie rechargeable au nickel-zinc. La batterie a été développée plus tard par le chimiste irlandais Dr. James J. Drumm (1897-1974), et installée dans quatre wagons entre 1932 et 1948 sur la ligne ferroviaire de Dublin-Bray. Bien que le test ait réussi, elles furent retirées lorsque les piles furent épuisées. Les anciennes batteries au nickel-zinc ne fournissaient qu'un petit nombre de cycles de décharge/recharge.

Dans les années 1960, les batteries au nickel-zinc ont été étudiées comme une alternative aux batteries argent-zinc pour les applications militaires et, dans les années 1970, elles ont de nouveau suscité l'intérêt au niveau des véhicules électriques. Evercel Inc. a développé et breveté plusieurs améliorations dans les batteries nickel-zinc, mais s'est retirée de cette sphère en 2004.

Applications des batteries nickel-zinc

Les batteries au nickel-zinc ont une courbe de charge/décharge similaire aux cellules NiCd ou NiMH de 1,2 V, mais avec une tension nominale supérieure de 1,6 V. Les batteries au nickel-zinc fonctionnent bien dans les applications à haute décharge et peuvent remplacer les batteries au plomb en raison de leurs rapports énergie/masse et puissance/masse plus élevés. Elles sont moins chères que les batteries au nickel-cadmium. Le Parlement européen a interdit les batteries à base de cadmium, et le nickel-zinc est une bonne alternative pour les outils électriques. Si elles sont utilisées correctement, les batteries NiZn peuvent durer des centaines de cycles.

Avantages des batteries nickel-zinc

Les cellules nickel-zinc ont une tension en circuit ouvert de 1,85 volt lorsqu'elles sont complètement chargées et une tension nominale de 1,65 V. Cela fait du NiZn un excellent remplacement pour les produits électroniques conçus pour utiliser des piles alcalines de 1,5 V. Les nouvelles cellules, plus puissantes et d'une durée de vie allant jusqu'à 800 cycles, peuvent remplacer les batteries Li-ion dans les véhicules électriques. Elles ont également une faible impédance interne (typiquement 5 milliohms), ce qui permet des taux de décharge élevés, allant jusqu'à 50C. (C étant la capacité de la batterie en Ah, divisé par une heure.).

Les batteries NiZn n'utilisent pas de mercure, de plomb ou de cadmium ou d'hydrures métalliques, qui peuvent tous être difficiles à recycler. Le nickel et le zinc sont des éléments courants dans la nature et peuvent être entièrement recyclés. Les cellules NiZn n'utilisent pas de matériaux actifs inflammables ou d'électrolytes organiques, et les modèles les plus récents utilisent des séparateurs polymères qui réduisent le problème des dendrites. Le zinc est un métal bon marché et très abondant. C'est le 24ème élément le plus abondant dans la croûte terrestre, et il n'est pas dangereux pour la santé.

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