Pour un stockage stationnaire, celui d’une cabane ou d’une micromaison qui ne bouge pas, le poids des batteries compte peu. Le choix se joue alors entre deux technologies : le lithium fer phosphate (LiFePO4), devenu la référence, et le plomb-carbone, version améliorée de la batterie au plomb. Elles se distinguent par leur durée de vie, leur tolérance aux mauvais traitements et leur prix d’entrée.
Le plomb-carbone, en deux mots
C’est une batterie au plomb étanche dont l’électrode négative contient du carbone. Cet ajout ralentit la sulfatation, principal mode de dégradation du plomb quand la batterie reste partiellement chargée, ce qui est le quotidien d’une installation solaire en hiver. Par rapport à une batterie plomb classique, elle accepte mieux la charge et supporte davantage de cycles.
Le LiFePO4, en deux mots
Une batterie lithium à cathode de phosphate de fer, pilotée par un système de gestion électronique (BMS) qui surveille chaque cellule. Elle restitue la plus grande partie de sa capacité, se recharge vite et supporte, d’après les fabricants, plusieurs milliers de cycles.
Capacité utilisable
- Plomb-carbone : comme toute batterie au plomb, elle dure d’autant plus longtemps qu’on la décharge peu. On dimensionne en général pour n’utiliser qu’environ la moitié de la capacité au quotidien.
- LiFePO4 : la quasi-totalité de la capacité est exploitable.
À énergie utile égale, il faut donc environ deux fois plus de capacité nominale en plomb-carbone.
Durée de vie
Le lithium fer phosphate garde l’avantage en nombre de cycles. Le plomb-carbone fait nettement mieux que le plomb gel ou AGM, sans rejoindre le lithium. Dans les deux cas, les chiffres des fiches techniques sont donnés pour une profondeur de décharge et une température précises : comparez-les à conditions identiques.
Comportement au froid
- Plomb-carbone : il se recharge par températures négatives, avec une capacité réduite.
- LiFePO4 : la recharge sous 0 °C est interdite, sauf batterie à chauffage intégré. La décharge reste possible.
Dans un local technique non chauffé, en climat froid, c’est un argument sérieux pour le plomb-carbone.
Rendement et vitesse de charge
Le lithium restitue une plus grande part de l’énergie qu’on lui confie, et accepte des courants de charge élevés jusqu’à la pleine charge. Le plomb termine sa charge lentement : les dernières heures d’une courte journée d’hiver ne suffisent pas toujours à le remplir.
Encombrement et poids. À énergie utile égale, le plomb-carbone pèse plusieurs fois plus lourd et occupe plus de place. Pour une installation fixe, c’est surtout une question de plancher et de manutention.
Sécurité et simplicité
- Plomb-carbone : pas d’électronique, une technologie connue, un recyclage très bien organisé. Local ventilé par précaution.
- LiFePO4 : chimie lithium la plus stable, mais dépendante de la qualité du BMS et de l’assemblage.
Le coût
Le plomb-carbone coûte moins cher à l’achat par kilowattheure nominal. Rapporté à l’énergie utilisable et au nombre de cycles, l’écart se réduit et s’inverse souvent pour un usage quotidien. Faites le calcul avec des devis réels : prix divisé par l’énergie utile, puis par le nombre de cycles annoncé à la profondeur de décharge prévue.
Lequel choisir
- Habitat à l’année, cycles quotidiens, local hors gel : LiFePO4.
- Résidence secondaire, local non chauffé, budget d’achat serré, installation déjà réglée pour le plomb : plomb-carbone.
- Remplacement d’un parc plomb existant : le plomb-carbone se substitue sans changer le matériel ; le lithium demande de vérifier le régulateur et le convertisseur.
La comparaison avec le plomb gel est faite dans batteries lithium ou gel, la surveillance du vieillissement dans le cycle de vie d’une batterie solaire, et le calcul de capacité dans le dimensionnement d’un kit solaire.