Les batteries Nikel Fer, batteries pour durer sans metaux rares

Batterie Nickel-Fer : la championne de la longévité 

Edison proclamait à l’époque que ses batteries étaient conçues pour durer un siècle. Certes, en brillant homme d’affaire, Edison maîtrisait  l’argumentaire commercial, mais il existe un cas documenté de conditionnement de batteries Nickel-Fer de 1934 ou la capacité fut récupérée à 50% (lien).
Évidemment plus chère à l’achat que les meilleurs batteries au plomb, justifié par le coût de la matière première (Nickel), l’investissement est amorti au travers d’un coût total de possession bas.
Leur grande tolérance aux abus (charge partielle prolongée, court-circuitage, décharges profondes prolongées, chocs mécaniques, gel) permet une grande tranquillité d’esprit, les rendant particulièrement adaptés à des conditions difficiles d’utilisation, souvent retrouvées dans des configurations off-grid.

Conçues pour durer :

Jamais égalées pour leur robustesse et leur longévité depuis leur invention en 1901 par Thomas Edison & W. Jungner, elles tombèrent cependant en désuétude dans les années 1970, détrônées par le plomb, meilleur marché, puis par le li- ion dans les années 1990. La longévité exceptionnelle des batteries Nickel-Fer s’explique chimiquement.
La dégradation structurelle des éléments qui la compose (électrode de Fer et électrode de Nickel) est quasi- nulle, grâce à un électrolyte alcalin qui joue le rôle de conservateur des métaux, tout comme dans les batteries au Nickel-Cadmium (à l’inverse des batteries acides). Elles furent historiquement utilisées dans des conditions difficiles (métros, mines, aviation militaire…). 

Une conception “low-tech” supprime les risques de dysfonctionnement : 

Les batteries Nickel-Fer utilisent un électrolyte alcalin ininflammable, sans point d’éclair, composée d’une solution aqueuse à environ 25% de potasse (KOH).
Dépourvu de toxicité environnementale, sans émanation de gaz nocifs, il n’y a pas de nécessité d’un pilotage électronique des batteries (BMS), contrairement aux batteries lithium ou l’électrolyte organique n’assure pas de fonction régulatrice en cas de sur-charge.
L’électrolyte peut être changé par l’utilisateur, en utilisant de l’hydroxide de potassium technique en poudre et de l’eau distillée ou ionisée. Le revers de la médaille de ce fonctionnement sécuritaire est que les batteries Nickel-Fer possèdent un rendement inférieur (~80%)  à celui du lithium ( > 95%).
La conception tubulaire de la batterie, ou les matériaux des électrodes sont enfermés dans des tubes finement percés et plaqués nickel, permet d’avoir une résistance mécanique très élevée (chocs).
C’est la raison pour laquelle Edison avait d’ailleurs conçu initialement ces batteries pour être utilisés dans des automobiles.

Une solution économique : 

Le TCO (coût total de possession) vous permet d’évaluer le coût réel de votre parc batterie.
Il inclue le prix d’achat initial, et l’ensemble de la maintenance préventive à apporter ainsi que les temps de panne et le coût de remplacement éventuel d’un élement du parc batterie.
Les batteries Ni-Fe sont le seul système de stockage dont la durée de vie est alignée avec celle des panneaux solaires (> 30 ans).
Une analyse LCOE (“levelized cost of energy”) permet de comparer le coût au kWh stocké sur la durée de vie totale d’un système de stockage.
Les batteries Nickel-Fer possèdent l’un des taux les plus bas du marché.