Le terme «pile au lithium» désigne en fait une famille de différents systèmes chimiques, comprenant notamment de nombreux types d’anodes et d’électrolytes. Les piles au lithium sont donc des piles primaires dont l’anode est en lithium ou en composé de lithium. Elles ne sont pas rechargeables, contrairement aux accumulateurs ion-lithium.
En fonction de leur conception et des matériaux utilisés, leur tension délivrée varie de 1,5 à 3,6 V, soit plus du double de celle délivrée par les piles salines et alcalines. Elles sont utilisées dans un certain nombre d’appareils électroniques et répandues dans l’industrie. Elles sont de plus en plus remplacées par les accumulateurs ion-lithium.
Le couple le plus couramment utilisé est le couple lithium-manganèse (Li-MnO2), utilisé dans les piles boutons et photos largement disponibles pour le grand public, le couple lithium-chlorure de thionyle (Li-SOCl2) étant réservé aux usages professionnels. À part les piles boutons et photos (format spécifique), on trouve également, dans la distribution pour le grand public, les formats classiques (AA, AAA) avec une technologie lithium-disulfure de fer (Li-FeS2). Les piles au lithium de ce type ont une durée de vie plus longue que les piles alcalines dans certains cas (les flashes, les appareils photos numériques), mais leur durée de vie est beaucoup moins longue que celle des accumulateurs Ion lithium (ou NiMH) qui sont réutilisables plusieurs centaines de fois
Les piles au chlorure de lithium-thionyle ont une densité énergétique importante. Dans celles-ci, un mélange liquide de chlorure de thionyle et de tétrachloroaluminate de lithium jouent respectivement les rôles de la cathode et de l’électrolyte. Un matériau poreux en carbone sert donc d’électrode positive (la cathode) et reçoit en l’occurrence les électrons du circuit extérieur. Les piles au chlorure de lithium-thionyle ne sont généralement pas vendues aux consommateurs, par contre elles sont utilisées dans les milieux commerciaux et industriels, ou installées dans des appareils pour lesquels le changement de piles n’est pas effectué par le consommateur lui-même.
Basma Filali
