La santé d'un système de batterie est influencée par de nombreux facteurs différents. Ces facteurs, individuellement ou collectivement, affectent la physique de la batterie et déterminent sa perte progressive de capacité à des degrés divers. Calculer tout cela correctement n'est pas une tâche facile en raison de sa complexité.
La physique d'une batterie lithium-ion
Dans une batterie lithium-ion de conception typique, les ions lithium migrent de la cathode vers l'anode et bien sûr vice versa, selon que la batterie est chargée ou déchargée. Les deux pôles de tension sont séparés par une membrane séparatrice à travers laquelle les ions doivent passer. Cobalt, graphite, nickel, silicium, outre le lithium, de nombreux métaux sont utilisés sous forme pure ou sous forme d'oxydes métalliques. Le processus électrochimique qui se déroule dans une batterie n'est pas statique à tout moment, mais les matériaux et leur composition changent, réagissent les uns aux autres et aux influences extérieures.
Facteur de stress 1 : temps calandré
La quantité de courant stockée dans les batteries lithium-ion se détériore avec le temps, même sans utilisation. Des réactions chimiques dites parasites et irréversibles se produisent, qui dans le cas des batteries de première génération conduisent même rapidement à une perte totale. En attendant, c'est beaucoup mieux sous contrôle. Par conséquent, le temps pur joue moins de rôle dans la détérioration des capacités. Cependant, on peut dire que plus une batterie est ancienne, plus sa capacité est faible.
Facteur de stress 2 : Température
La température d'une batterie pendant le stockage, la charge et la décharge est cruciale pour sa santé. Les températures comprises entre -10 et 40 degrés sont généralement les limites minimales et maximales absolues auxquelles une batterie doit être exposée pendant son fonctionnement. Des valeurs inférieures ou supérieures à ces limites peuvent causer de graves dommages à la batterie. C'est pourquoi les systèmes de batterie des voitures électriques ont un contrôle de température correspondant. Par conséquent, la batterie chauffe ou refroidit toujours correctement. Mais quelle est la température optimale? La température de fonctionnement optimale pour une batterie rechargeable est la température où les gens se sentent le plus à l'aise, autour de 20 degrés. Cependant, 10 degrés est toujours préférable pour un stockage pur lorsqu'il n'est pas utilisé.
Facteur de contrainte 3 : Cycles de charge
Plus une batterie est chargée et déchargée souvent, plus elle a un effet négatif sur la capacité. Parmi les conducteurs de voitures électriques, il existe souvent des nombres de 1 000 à 2 000 cycles de charge, appelés cycles de charge, dans lesquels la batterie survit sans dommage. Après cela, la santé de la batterie commence à se détériorer. : Le terme cycle de charge est non seulement extrêmement imprécis, mais aussi très trompeur. Personne ne sait exactement ce que cela signifie. Le problème est le suivant : théoriquement, le cycle de charge signifie qu'une batterie vide est réduite de 0 à 100 pour se recharger. Cependant, un tel comportement de 0 à 100 est généralement rare, car les batteries ne se déchargent jamais complètement et ne se chargent généralement pas à au moins 100 pour les voitures électriques. Par conséquent, le nombre de processus de charge à lui seul en dit peu sur son potentiel négatif pour la santé de la batterie. Il est plus important de savoir comment le chargement et le déchargement sont organisés.
Facteur de contrainte 4 : charge
Idéalement, le rapport entre la taille de la batterie et la tension de charge ne doit pas dépasser 1 C. Plus la valeur de C est faible pendant la charge, mieux c'est pour la batterie. Cela signifie ce qui suit : Si le courant est trop élevé pour charger la batterie, la batterie sera définitivement endommagée. Il faut donc faire attention à charger plus lentement, de préférence avec le moins de courant possible. Exemples : lors de la charge avec des courants élevés, des problèmes de température se produisent principalement. Les cellules surchauffent et doivent être refroidies.
Facteur de stress 5 : Télécharger
La quantité de courant pendant la décharge peut également avoir un effet négatif sur la santé de la batterie. Comme pour la charge, la surchauffe est le facteur de stress décisif pour les cellules de la batterie. Des décharges à forte intensité de courant se produisent dans les voitures électriques, par exemple lors de l'accélération. Si vous appuyez constamment à fond sur la pédale d'accélérateur, l'unité de contrôle de la batterie régulera la pleine puissance du courant. La raison en est que le système de refroidissement ne peut pas réagir aussi rapidement que les cellules chauffent. Il est également important d'éviter la décharge dite profonde, c'est-à-dire décharger une batterie à 0. Cela peut affecter l'électrochimie de la batterie.
Conseils pour augmenter la durée de vie de la batterie d'une voiture électrique
Vous devez faire attention à cela lors de l'achat d'une voiture électrique d'occasion. La batterie étant l'élément décisif d'une voiture électrique, dont l'usure est vraiment importante du fait de la réduction de l'autonomie, en tant qu'acheteur, vous souhaitez naturellement savoir quel est l'état de la batterie. Puisque, comme on le voit, la manipulation de la batterie par l'utilisateur est déterminante pour son état, mais que cela ne se voit pas sur le véhicule, on achète actuellement un cochon d'un seul coup. Des informations telles que l'âge du véhicule ainsi que les kilomètres parcourus renseignent sur l'âge de la batterie et les cycles de charge présumés. Mais l'utilisateur a-t-il déchargé profondément la batterie à plusieurs reprises ? Y a-t-il eu de nombreuses accélérations extrêmes? La batterie était-elle souvent chargée au-dessus d'une valeur C de 1 ? Nous n'en savons rien et nous fions aux déclarations du vendeur. Par conséquent, il serait dans tous les cas conseillé de se renseigner le plus possible sur la capacité actuelle de la batterie par rapport à lorsqu'elle était neuve. Des valeurs supérieures à 10 % de perte de capacité rendent les pertes plus probables et devraient réduire considérablement la valeur du véhicule.
Quelle capacité est réellement perdue?
Étant donné que, comme indiqué, de nombreux facteurs affectent la santé de la batterie, il est impossible de faire des déclarations générales sur les pertes de capacité. Tout dépend de cela. Les études scientifiques actuelles ont conclu que tous les véhicules et scénarios d'utilisation examinés montrent une perte de capacité de 10 % après 100 000 kilomètres. Cela ne semble pas beaucoup pour le moment, mais le problème est qu'à un moment donné, les pertes peuvent se produire de manière exponentielle. Ainsi, une fois que la batterie est endommagée, elle se décharge encore plus rapidement, c'est un euphémisme.