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Fonctionnement d'une batterie sodium-ion : chimie, cellules et BMS (bien expliqué)

19 décembre 2025 | Batteries sodium-ion, Guides, Guides de bas de page

Si vous recherchez les modèles disponibles et les spécifications, consultez notre gamme de batteries sodium-ion.

Fonctionnement d'une batterie sodium-ion : chimie, cellules et BMS (bien expliqué)

Une batterie sodium-ion fonctionne comme une batterie au lithium : à la charge, les ions sodium quittent la cathode, traversent l'électrolyte et s'insèrent dans l'anode ; à la décharge, le parcours s'inverse et les électrons du circuit externe alimentent l'installation. Les systèmes Heiwit commercialisés en 2025 et 2026 utilisent des cellules à cathode en oxydes lamellaires. La version 2027 adopte une cathode polyanionique NFPP (phosphate-pyrophosphate de sodium et de fer). Dans les cellules sodium-ion, les deux collecteurs de courant peuvent être en aluminium, ce qui permet le stockage à 0 V. Un BMS intégré contrôle la tension, la température et l'état de charge. Le compromis porte sur la densité énergétique, inférieure à celle du lithium fer phosphate : c'est pourquoi Heiwit utilise ces cellules dans le stockage stationnaire pour le photovoltaïque.

Dans cette étude approfondie, nous expliquons Comment fonctionne une batterie sodium-ion d'un point de vue technique, mais dans un langage clair. Si vous cherchez un guide plus introductif, vous pouvez commencer ici :

Batteries sodium-ion : ce qu'elles sont, avantages et comparaison avec les batteries au lithium

Qu'est-ce qu'une batterie sodium-ion ?

Une batterie sodium-ion est un dispositif de stockage électrochimique dans lequel les éléments suivants sont présents les ions sodium (Na+) se déplacer entre cathode et anode pendant la charge et la décharge, par l'intermédiaire d'un électrolyte. Le principe est similaire à celui des batteries au lithium, mais les matériaux et les réactions sont différents. La cathode, l'anode, l'électrolyte et les autres termes sont définis dans le glossaire des termes du sodium-ion.

Principaux composants : anode, cathode, électrolyte

  • Cathodematériau hébergeant des ions à un stade du cycle.
  • AnodeIl accueille les ions dans la phase opposée du cycle.
  • Électrolytepermet le transport ionique entre l'anode et la cathode.

Charge et décharge : ce qui se passe réellement

Au cours de la charge, les ions sodium se déplacent vers l'anode ; au cours de la télécharger retournent à la cathode, générant un courant utilisable. C'est ce cycle qui permet à la batterie de stocker et de libérer de l'énergie.

Le rôle du système de gestion de la batterie (BMS)

Le BMS est l'élément qui gère les protections, l'équilibrage des cellules et la communication avec l'onduleur :

  • Protection de l'environnement contre les surtensions, les sous-tensions et les températures critiques
  • Équilibre de cellules pour assurer la durabilité et l'uniformité
  • Communication avec onduleurs et réglages de puissance

Sodium et lithium : comparaison technique

La principale différence se situe au niveau de la densité énergétiqueLes batteries au sodium ont tendance à avoir une densité plus faible que certaines batteries au lithium. Toutefois, dans de nombreuses installations fixes, cette différence n'est pas contraignante, alors que les batteries au sodium ont une densité plus faible que les batteries au lithium. stabilité, fiabilité et gestion thermique peuvent être des atouts.

Sodium-ion Heiwit et lithium fer phosphate de référence : comparaison pour le stockage stationnaire
ParamètresSodium-ion HeiwitLFP de référence
Porteur de chargesodium (Na⁺), abondantlithium (Li⁺)
Matériaux critiquesni lithium ni cobaltlithium, fer, phosphore
Densité énergétiqueplus faible : davantage de poids et de volume pour un même nombre de kWhplus élevée, typiquement 120–180 Wh/kg
Plage de températurebatterie commercialisée : décharge de −25 °C à +60 °C, charge de 0 °C à +60 °C ; cellules NFPP de la version 2027 : environ 95 % de la capacité à −20 °C lors des essais de qualificationchute de capacité prononcée en dessous de zéro
Stabilité thermiquebonne ; marge supplémentaire avec la structure polyanionique de la version 2027bonne, la meilleure parmi les technologies lithium
Décharge profonde et stockagetolère le zéro volt : collecteurs en aluminium sur les deux électrodesne tolère pas le zéro volt (collecteur en cuivre)
Autodécharge0,35 % par mois (6 % en 539 jours), mesurée sur plusieurs batteries, à température ambiante, à la latitude de Milantypiquement de 1 à 3 % par mois
Cyclesplus de 6 500 estimés pour les cellules à oxydes lamellaires (2025-2026) ; 9 000 pour la version 2027 avec cathode NFPP ; 31 972 cycles cumulés du parc installé au 17 septembre 2026élevés ; la valeur dépend de la cellule et des conditions d'essai
Application idéalestockage stationnaire, climats rigoureux, longue durée de servicemobilité légère, stockage où le volume est limité

Les plages LFP sont des valeurs typiques du marché et ne décrivent pas une cellule en particulier ; les données sodium-ion sont celles des cellules et des systèmes Heiwit avec leurs conditions d'essai respectives. La comparaison détaillée, avec les données de qualification, se trouve dans la page consacrée à la gamme de batteries sodium-ion.

Performances réelles : ce qu'il faut regarder avant de choisir

  • Puissance continue et crête
  • Plage de température de fonctionnement
  • Garanties et conditions d'utilisation
  • Compatibilité des onduleurs

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En savoir plus :

Contenu technique rédigé et soumis à une révision interne par HEIWIT R&D, la fonction chargée de qualifier les cellules et de réaliser les essais sur les systèmes de stockage Heiwit.

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