Les cellules
Une cellule au lithium est l’unité de base qui stocke l’énergie électrique dans une batterie. Sa tension est comprise entre 3,2 et 3,7 Volt et sa capacité de stockage de 1 kWh.
On assemble donc plusieurs cellules en série afin d’augmenter la capacité de la batterie mais également afin d’obtenir une tension « standardisée » avec les onduleurs présents sur le marché : 12, 24 et 48 V.
L’anode, la partie « négative », est constituée de carbone sous forme de graphite. Le graphite accueille les ions lithium (charge + venant de la cathode) lorsque la batterie est en charge et les libère lors de la décharge afin de les restituer à la cathode. C’est un matériau très conducteur, robuste, et parfaitement adapté pour assurer des milliers de cycles sans dégradation rapide.
La cathode, c’est la partie « positive » de la cellule. Elle est composée d’un matériau appelé phosphate de fer lithié (LiFePO₄). C’est lui qui donne son nom à la technologie LFP. Ce matériau est réputé pour être très stable, résistant à la chaleur et extrêmement sûr : il ne chauffe pas facilement et ne s’emballe pas, ce qui explique pourquoi les batteries LFP sont parmi les plus fiables du marché.
Le séparateur empêche physiquement l’anode et la cathode d’entrer en contact, évitant ainsi tout risque de court-circuit interne, mais il laisse cependant passer les ions lithium, grâce à une structure microporeuse qui permet leur circulation pendant la charge et la décharge.
Enfin, l’électrolyte sert de milieu conducteur permettant aux ions lithium de circuler entre l’anode et la cathode pendant la charge et la décharge. Il est composé de sel de litium et de solvants organiques.

Le BMS
Le BMS est le « cerveau » de la batterie : il supervise en permanence le comportement électrique des cellules.
D’un point de vue électrique, il contrôle les tensions, les courants et la température afin que chaque cellule fonctionne dans une zone sûre et optimale.
Il équilibre aussi les cellules entre elles pour éviter qu’une ne se charge ou ne se décharge plus vite que les autres, ce qui pourrait la faire vieillir prématurément et réduirait ainsi la capacité disponible.
Sur le plan sécuritaire, le BMS coupe la charge ou la décharge en cas de dépassement de seuils critiques afin de prévenir tout risque de surchauffe ou de court-circuit.
Mais le BMS permet également de déterminer un état de charge très précis en mesurant avec finesse les courants qui entrent et sortent de la batterie. Contrairement aux batteries au plomb, où l’estimation du niveau de charge reste très approximative, le suivi est ici bien plus fiable et cohérent dans le temps.


L'équilibreur
L’équilibrage des tensions entre les différentes cellules est essentiel pour garantir une utilisation optimale et durable de la batterie sur le long terme.
Il peut être actif ou passif :
L’équilibrage actif permet de transférer l’énergie d’une cellule trop chargée vers une cellule moins chargée, ce qui harmonise les tensions sans rien perdre.
Ce système travaille de manière dynamique et efficace, même lorsque les cellules sont très éloignées les unes des autres en capacité.
Il maintient ainsi un équilibre stable au fil du temps, ce qui améliore la durée de vie de la batterie et garantit l’exploitation complète de sa capacité.
À l’inverse, un équilibrage passif dissipe simplement l’excès d’énergie sous forme de chaleur lorsque certaines cellules montent trop haut en tension.
Ce procédé fonctionne, mais il est plus lent, moins précis et induit une petite perte énergétique.
Il corrige les écarts uniquement en haut de charge et ne permet pas d’optimiser totalement le comportement du pack.
En résumé, l’équilibrage actif est plus performant et plus propre énergétiquement, tandis que l’équilibrage passif reste une solution simple mais moins efficace.

