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(Last Updated On: 14 septembre 2018)

Quels sont les différents types de batteries solaires ?

Quels sont les différents types de batteries solaires ?

 

Il existe quatre principaux types de batteries utilisées pour stocker l’électricité produite par les installations solaires photovoltaïques : les batteries au plomb (plomb ouvert, AGM et Gel) et la batterie lithium. Découvrez quelles sont les différentes technologies actuellement disponibles sur le marché, leurs caractéristiques, leurs avantages et leurs inconvénients.

 

Les critères déterminants pour choisir une batterie solaire 

 

Les considérations relatives au choix d’une batterie incluent évidemment le coût, mais aussi la durée de vie, la capacité de stockage et la profondeur de décharge. 

 

La capacité de stockage 

 

L’énergie stockée dans une batterie, appelée capacité de la batterie, est mesurée en wattheures (Wh), en kilowattheures (kWh) ou en ampères-heures (Ahr). Elle détermine le volume d’énergie pouvant être emmagasinée par la batterie puis redistribuée dans la maison.

La capacité en wattheures (Wh) d’une batterie se calcule à partir de l’intensité de la batterie (donnée en ampère Ah) et en la multipliant par la tension exprimée en volt.

 

EXEMPLE : Une batterie de 12 volts ayant une capacité de batterie de 500 Ah permet de stocker environ 100 Ah x 12 V = 1 200 Wh ou 1,2 kWh

 

La profondeur de décharge 

 

En fonction de la technologie utilisée, et afin de prolonger la durée de vie des batteries, celles-ci ne se déchargent jamais complètement. C’est pourquoi les batteries sont largement “surdimensionnées” par rapport à l’installation en place, de façon à ce qu’elles ne se déchargent pas au-delà d’un certain seuil. Si ce seuil est donné par le fabricant à 50% par exemple, alors seulement 50% de la capacité de la batterie peut être utilisée, pas davantage. Cette méthode permet de mieux préserver les batteries sur la durée. 

 

L’espérance de vie 

 

La durée de vie d’une batterie est généralement évaluée en nombre de cycles qu’elle peut effectuer avant de ne plus être fonctionnelle, c’est à dire sa capacité à se charger et à se décharger. Chaque batterie réduira lentement sa capacité au fur et à mesure du temps qui passe et de la profondeur quotidienne de décharge. Moins une batterie effectuera de cycles, moins elle s’usera rapidement. On estime qu’une batterie sera bientôt inefficace lorsqu’elle aura perdu environ 20% de sa capacité d’origine. De nos jours, les batteries lithium sont notoirement les plus performantes avec une durabilité pouvant atteindre les 6000 cycles !

Les différents types de batteries solaires : quels avantages pour quels inconvénients 

 

Les batteries au plomb

 

Il existe plusieurs types de batteries au plomb :  la batterie “ plomb ouvert “, la batterie AGM et la batterie gel, chacun de ces modèles présentant des caractéristiques différentes.

 

  • La batterie  » plomb ouvert « 

Batteries plomb ouvert

Exemple de batteries plomb ouvert

Jusqu’à tout récemment, la batterie plomb ouvert était la seule technologie de batterie pratique pour stocker l’électricité solaire. Ce type de batterie fonctionne notamment avec une solution d’acide sulfurique liquide. Il s’agit du même type de batterie que vous avez dans votre voiture, mais les versions de stockage solaire sont beaucoup plus volumineuses

 

On l’entrepose plutôt dans des endroits frais ou climatisés, car la chaleur réduit considérablement sa durée de vie. Il faut aussi que le lieu soit aéré, car en se chargeant la batterie plomb ouvert libère de l’hydrogène. Evitez également de l’installer en plein air, au risque de la voir geler à cause du froid !

 

Sa réputation de technologie éprouvée et son prix accessible en font une batterie toujours utilisée, bien qu’il existe de nos jour d’autres modèles plus élaborés. On l’utilise surtout sur des résidences secondaires où elle est sollicitée de manière irrégulière, de façon à mieux préserver sa durée de vie. La batterie plomb ouvert a donc pour elle d’afficher un coût initial bas, mais le compromis se présente sous forme de maintenance – chaque mois, vous devez vérifier le niveau d’eau, en ajoutant de l’eau distillée pour la maintenir à niveau. 
AVANTAGES :

 

L

Pas cher : entre 80 et 250 € pour 1 kWc

L

Technologie fiable, robuste et éprouvée

INCONVENIENTS :

 

K

Nécessite un entretien régulier

K

Faible durée de vie (400-500 cycles), on la conseille pour des utilisations irrégulières

K

Profondeur de décharge entre 60 et 80 %

K

Volumineuse, elle prend beaucoup de place

K

Elle émet de l'hydrogène et nécessite d'être placé dans un endroit aéré

K

Toxique pour l'environnement

  • La batterie AGM
Batterie solaire AGM

Batterie solaire AGM

Elle se présente sous la forme d’une batterie au plomb scellée. Son principal avantage est le fait qu’elle ne nécessite pas d’entretien. Elle présente en plus l’intérêt d’être étanche et de ne pas dégager d’hydrogène ni de chaleur durant les cycles de charge ou de décharge. Plus adaptée aux utilisations quotidiennes, elle peut faire l’objet d’une utilisation régulière, sans que ses performances en soient affectées.

 

Comme toutes les batteries au plomb, la batterie AGM est particulièrement sensible à l’élévation de la température. Elle est également plus chère que sa version au plomb ouvert et présente une faible durée de vie en cyclage en plus de présenter une profondeur de décharge de 80 % en général. 

 

AVANTAGES :

 

L

Ne nécessite pas d'entretien

L

Ne dégage pas d'hydrogène ou de chaleur

INCONVENIENTS :

 

K

Un peu plus chère : entre 200 et 400 € pour 1 kWc

K

Son cycle de vie est relativement faible (600-700 cycles)

K

Profondeur de décharge d'environ 80% dans la plupart des cas

K

Toxique pour l'environnement

  • La batterie Gel
Batterie solaire Gel

Batterie solaire Gel

La technologie de la batterie gel a tendance à supplanter les autres modèles à base de plomb de part ses caractéristiques plus performantes. Sur le marché du solaire, elle est considérée comme l’évolution haut de gamme des batteries au plomb. 

 

Les batteries gel, à l’instar des batteries AGM, sont étanches et ne nécessitent pas d’entretien sous forme d’ajout d’eau distillée. Elles supportent également mieux les décharges profondesÀ 50 % de décharge, elles peuvent durer plus de 1000 cycles. En termes de durée de vie, cela représente entre 6 et 10 ans pour une application solaire. 

Notez néanmoins que la batterie gel supporte mal une vitesse élevée de charge et de décharge. Il lui faut donc une application en décharge lente pour optimiser son nombre de cyclages. De plus, elle présente un prix élevé : environ le double de la batterie plomb ouvert. Il faudra également la conserver dans un lieu frais ou climatisé.

 

AVANTAGES :

 

L

Ne nécessite pas d'entretien

L

Ne dégage pas d'hydrogène ou de chaleur

L

Durée de vie importante : elle peut atteindre les 2500 cycles

L

Profondeur de décharge d'environ 50 %

INCONVENIENTS :

 

K

Double du prix d'une batterie plomb ouvert : entre 250 et 500 € pour 1 kWc

K

Sensible au rythme élevé de charge et de décharge : elle doit avoir une application en décharge lente

K

Toxique pour l'environnement

La batterie lithium 

Batterie solaire lithium de la marque LG

Batterie solaire lithium de LG

 

Ce n’est pas un hasard si les batteries lithium comptent parmi les plus populaires du marché. En pleine expansion, cette technologie se retrouve partout dans notre quotidien : dans nos voitures et nos smartphones. Elle incarne l’innovation d’aujourd’hui et de demain comme tend à le démontrer la nouvelle batterie lithium Powerwall de Tesla.

Les batteries au lithium sont plus légères et plus compactes que les batteries au plomb. Elles peuvent également être déchargées plus profondément que les batteries au plomb. Elles sont particulièrement sollicitée pour leur durée de vie étendue : elles peuvent monter jusqu’à 6 000 cycles à un taux de décharge de 80%. 

Côté bilan écologique, la batterie lithium fait aussi figure de bon élève comparativement aux batteries au plomb : son niveau de recyclage est proche de 70 %.

Leur principal inconvénient, du moins pour le moment, est qu’elles sont nettement plus onéreuses que les batteries au plomb  pour un stockage identique, ce qui en font un investissement encore peu rentable aujourd’hui.

 

AVANTAGES :

 

L

Meilleure durée de vie du marché : jusqu'à 6000 cycles

L

Elle peut être déchargée plus profondément que les batteries au plomb

L

Ne nécessite pas d'entretien

L

Recyclable à 70 %

L

Compacte, elle prend moins de place

L

Incarne le futur des moyens de stockage solaire

INCONVENIENTS :

 

K

Prix onéreux : entre 600 et 1000 € pour 1 kWc

K

Même capacité de stockage que les autres technologies au plomb pour un prix prohibitif, ce qui en fait un investissement peu rentable