Batterie lithium-ion

Au tout début, la Batterie Lithium-ion fut uniquement destinée à l’électronique grand public. Grâce à son fort potentiel en matière de capacité et de rapidité de charge, elle fut rapidement utilisée sur la grande majorité des voitures électriques. Dans ce texte, nous vous expliquons son fonctionnement, son entretien, ses avantages, etc.

Qu’est-ce qu’une batterie Lithium-ion ?

Une batterie Lithium-ion également appelée accumulateur lithium-ion est un accumulateur d’énergie liquide qui utilise le principe d’échange réversible des ions lithium entre deux électrodes pour stocker et produire de l’électricité. Le procédé se fait dans le liquide conducteur ionique connu sous le nom d’électrolyte. Par ailleurs, la quantité d’énergie accumulée dans ce type de réservoir est exprimée en Wattheure pour Wh ou Kilowattheure pour kWh.

Utilisée sur un véhicule électrique, la batterie lithium se compose de plusieurs batteries indépendantes reliées ensemble par un circuit spécial. Il est important de retenir que la taille, le nombre et l’agencement de ces accumulateurs individuels impactent directement la puissance et la capacité de la batterie.

Le fonctionnement de la batterie Lithium-ion

Pour alimenter les véhicules électriques, les batteries Lithium-ion comportent :

• Des compartiments contenant de l’électrolyte liquide aprotique mélangé à du carbonate d’éthylène, du tétrahydrofurane ainsi que du carbonate de propylène. Cette composition chimique a été élaborée dans le but de prévenir la dégradation rapide des électrodes au moment de la réaction chimique.
• Dans chacune de ces cellules circule respectivement la cathode ou électrode positive (de l’oxyde de métallique de transition lithiée comme le dioxyde de cobalt ou du manganèse) séparée de l’anode ou électrode négative (graphite-étain).

Lors de l’alimentation du véhicule (et donc de l’utilisation de la batterie), les électrons contenus dans l’anode (le graphite-étain) sont libérés grâce à des réactions électrochimiques servant à activer le fonctionnement de l’accumulateur. Ils vont ensuite se déplacer vers la cathode (l’oxyde de cobalt).

Quand la batterie est en charge, le procédé va s’inverser. L’électricité qui intègre la batterie va provoquer le retrait des électrodes contenues dans la cathode et réintégrer l’anode.

Il existe différents types de batteries Lithium. Ces derniers ont le même fonctionnement, mais comportent des composants chimiques différents, ce qui implique une capacité différente. Pour ce qui est du rendement, sachez que ce type d’accumulateur a une durée de vie de 1000 cycles de recharge.

Quelle est la durée de vie d’une batterie Lithium-ion ?

En moyenne, la durée de vie d’une batterie lithium-ion est de 8 ans. Toutefois, elle peut varier en fonction de plusieurs facteurs, dont :

• Le mode et protocole de charge : les batteries qui ont subi un déchargement profond ou une surcharge après utilisation perdent progressivement en capacité ;
• La fréquence d’utilisation de la batterie : une période prolongée et répétitive d’inutilisation entraîne la dégradation progressive de la batterie ;
• La taille de la batterie : plus l’accumulateur est petit et plus sa durée de vie sera moindre, car elle nécessite un chargement plus fréquent ;
• L’âge de la batterie : Année après année, votre batterie va perdre 2 % en performance ;
• Le circuit de refroidissement du véhicule : si le circuit de refroidissement n’est pas efficace, les risques de surchauffe de la batterie sont élevés, ce qui a un incident sur sa durée de vie ;

Comment entretenir une batterie Lithium-ion ?

Afin d’entretenir sa batterie Lithium-ion et prolonger sa durée de vie aussi longtemps que possible. Il est impératif de suivre certains conseils :

• Il faut éviter autant que possible de décharger la batterie totalement ou la charger à 100 % trop souvent ;
• Limiter les charges rapides qui peuvent vite causer une surchauffe (tout particulièrement pour les véhicules qui ne disposent pas d’un circuit de refroidissement rapide) ;
• Ne pas exposer la batterie à la chaleur (se garer trop longtemps en plein soleil).

Actuellement, il est possible d’évaluer la capacité d’énergie que votre batterie Lithium-ion peut contenir grâce à un kit de certification qu’on peut trouver chez un garagiste. Cette valeur est mesurable et est appelée « State of Health ou SoH » en anglais.

Les avantages de la batterie Lithium-ion

 Les atouts de ce type de batterie sont nombreux, dont :

• Charges rapides : ce type de batterie peut être rechargé partiellement en moins d’une heure ;
• Durée de vie 3 à 4 fois supérieure à un accumulateur au plomb ;
• Légèreté ;
• Modulable: peut-être adapté en fonction de votre véhicule.