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Comment préserver la batterie d'une voiture électrique ?

Quelles sont les habitudes à avoir pour préserver et rallonger la durée de vie de la très chère batterie au lithium ion de votre voiture électrique ? Car au delà du coût, il est pénalisant d'avoir une batterie qui perd en capacités et qui réduit donc la précieuse autonomie de votre auto (déjà modeste en général).

Préambule : la taille de la batterie est un facteur important

Avant d'étudier plus en profondeur le sujet du vieillissement des batteries et les conseils pour limiter la perte de capacités, il faut bien prendre en compte que la taille de ces dernières influera largement sur leur longévité ...
En effet, plus une batterie sera petite moins elle durera longtemps, et ceci pour plusieurs raisons.

La première est qu'une petite batterie subira plus de charges / décharges dans le temps, et comme la durée de vie d'une batterie se limite à un nombre de cycles (1500 annoncés sur une Model 3 par exemple, mais il faut compter généralement sur 1000) elle sera plus rapidement "épuisée". Exemple, si je parcoure 1000 km avec une batterie de 40 kWh il faudra généralement quatre recharges pour y arriver. Avec une autre de 80 kWh il ne me faudra que deux recharges, donc deux cycles.

Les petites batteries auront donc aussi tendance à chauffer plus, ce qui nuira à sa durabilité encore une fois (les batteries détestent le chaud, ça améliore la vitesse de recharge mais ça les abime). En effet, lors de grosses accélérations j'ai moins de cellules qui sont sollicitées, elles vont donc travailler plus fort en chauffer plus. Avec une grosse batterie l'effort demandé sera réparti sur un plus grand nombre de cellules, qui chaufferont donc moins ...
Le phénomène est identique avec la recharge rapide, la batterie va plus chauffer car l'énergie en entrée sera répartie sur moins de cellules.

Enfin, notez que le système de refroidissement est aussi très important pour la pérennité. Une Leaf I ou II refroidit par exemple ses batteries par air tandis qu'une Tesla a un circuit de refroidissement liquide bien plus performant. Sachez que les batteries des Tesla vieillissent bien mieux (moins de perte de capacité) que la concurrence à cause de cet aspect (mais aussi d'une gestion par l'électronique de puissance qui bichonne plus les cellules).

Niveau de charge optimal

Vous l'avez certainement déjà entendu, il faut idéalement rester dans la fourchette des 20-80% de charge, et donc limiter le niveau de charge dans ce créneau. Les autos ont souvent un limiteur qui permet de ne pas dépasser le seuil chois comme c'est le cas avec les ordinateurs portables. Il faut toutefois apporter une nuance à cela, si cela est néfaste si on reste longtemps sur ces niveaux (inférieur à 20% ou supérieur à 80%) cela ne sera en revanche pas bien grave sur une courte période. De ce fait, si vous rechargez à 95% votre batterie la nuit de la veille d'un départ ce ne sera pas grave puisque les 80 à 95% seront rapidement consommés lors des premiers kilomètres. Idem si vous arrivez à une borne supercharger avec seulement 5% de batterie, cela n'aura duré que peu de temps si vous rechargez dès que vous arrivez à ce stade.

La courbe de voltage d'une batterie (au cours d'une décharge) au lithium-ion nous montre bien les bornes entre les charges maximales et minimales à éviter. En effet, au dessus de 80% on constate un voltage "excessif" et en dessous de 20% un voltage qui chute. Ce sont donc bien les bornes 20 - 80% qui sont à privilégier pour votre niveau de charge.

Notez cependant qu'il faut quand même impérativement éviter de passer sous les 5% de charge. A ce stade la batterie pourra garder des séquelles et le faire de manière répétée aura une réelle incidence sur son vieillissement. Et cela (par principe de précaution) malgré que les marques réservent généralement une partie de la batterie inutilisable par l'usager (afin d'alimenter électronique même à 0% mais aussi préserver la batterie). Donc quand vous êtes à 0% en réalité vous êtes plutôt à 5% (ces 5% sont en quelque sorte cachés).

Evitez le stationnement trop prolongé

Si vous êtes un conducteur très occasionnel, la voiture électrique n'est semble-t-il pas faite pour vous. En effet, laisser une batterie au lithium longtemps sans l'utiliser induit quand même une décharge minime, ce qui amènera un niveau de charge néfaste une fois passé sous les 10 à 15%. Car en réalité, il faut savoir qu'une batterie préfère idéalement avoir le moins de cycles de recharges possibles. Moins une batterie change d'état de charge, plus elle est préservée.
Et si vous devez quand même la laisser un certain temps, il faut idéalement la recharger aux environs de 50%, ni plus ni moins (en venant contrôler de temps à autres qu'elle n'est pas trop basse). La laisser vide est très néfaste et la remplir est moins optimal que de la laisser à 40 / 50% de charge.

Essayez de stocker l'auto dans un endroit qui est le plus frais possible. Au chaud, elle perdra de sa capacité de stockage ... Hélas il n'y a pas de frigo suffisamment grand pour y mettre votre auto, et même à 25 degrés cela suffit à la dégrader. L'idéal est  d'être entre 0 et 15 degrés.
Sachez en revanche que dans le froid la batterie offrira une moins bonne autonomie (ce n'est pas néfaste pour elle mais elle délivre alors moins bien l'énergie).

Effectuer de petites recharges

La batterie préfère plus les petites charges que les grosses charges, il est donc idéal de procéder à de petites recharges.
Elles ont généralement une durée de vie de 1000 cycles (moyenne grossière qui dépend beaucoup de la chaleur subie dans le temps et de l'importance des décharges, tout comme la technologie : LFP ou encore NMC), et certains pensent alors qu'il vaut mieux limiter au maximum le nombre de recharges pour accroître leur durée de vie. Ceux-là pensent qu'il vaut mieux attendre d'être en bas pour recharger afin de limiter le nombre de cycles de recharge.
Toutefois, un cycle correspond en fait à un chargement à 100%, et donc si vous rechargez deux fois 50% alors vous n'aurez consommé qu'un seul cycle, et non deux comme certains l"imaginent (le doute était en effet permis d'un point de vue logique).
Contrairement à la technologie Ni Cd/Mh, les batteries au lithium ion n'ont pas d'effet mémoire et n'ont donc pas la nécessité d'être vidées pour être rechargées, et c'est même l'inverse : moins on décharge meilleur c'est.

Limiter le nombre de cycles recharges / décharges

Comme le montre les données de la thèse de monsieur Eduardo Redondo Iglesias, moins on recharge de fois, mieux la batterie se porte.

Ici on constate donc que les cycles charges/décharges favorisent le vieillissement de la batterie

La chaleur ?

La chaleur dégrade les batteries, utiliser un supercharger ou accélérer fort de manière répété ne sera pas des plus bénéfiques car ces deux font chauffer la batterie. L'effet est encore plus accentué quand la batterie est à la fois pleine et soumise à la chaleur. Donc en vacances et en pleine calicule essayez d'avoir les batteries un peu moins pleines que d'habitude, et privilégiez plusieurs petites recharges que des grosses. Essayez aussi de vous stationner à l'ombre et de prendre une voiture claire (idéalement blanche donc).

Charger doucement ?

Cela reprend le paragraphe précédent, en rechargeant lentement à la maison (là où la capacité de charge en kW est moins élevée), les cellules seront moins échauffées et elles vieilliront donc mieux.

Ne pas abuser de l'accélérateur ?

En plus de générer de la chaleur néfaste au niveau de la batterie, décharger trop vite cette dernière n'est aussi pas des meilleurs pour sa santé. Faites-vous donc plaisir mais sans trop en abuser ...

Ne pas utiliser de suite après recharge

Comme la recharge fait chauffer la batterie, utiliser l'auto immédiatement après cette dernière (surtout au supercharger) ne sera pas bénéfique pour la batterie. Attendez idéalement encore quelques minutes pour reprendre la route.

Ne pas recharger après une utilisation intense

Reprenant la même logique que la paragraphe précédent, il faut éviter le supercharger si vous venez de conduire longtemps sur autoroute (encore pire après une conduite sportive). La batterie sollicitée est déjà chaude, et recharger continuera de la faire chauffer ...
Bref, dans l'idéal il faut attendre avant la recharge et après cette dernière (ce qui n'est pas génial je vous l'accorde puisque faire le plein en électrique est déjà long).

Idées reçues / questions diverses

Voyons quelques idées reçues malgré le fait que certaines aient déjà été traitées dans les paragraphes précédents.

Vider la batterie avant de recharger

Non, c'est même néfaste puisque plus petite est la recharge mieux la batterie se porte. Mais la réponse peut être oui et non car dans une autre mesure, multiplier les charges est aussi un facteur de dégradation. Donc en gros, il faut recharger le moins souvent et avec des charges les plus petites possibles. Cela rendant les choses un peu impossibles dans les faits (ne pas recharger souvent et recharger peu rend difficile de remplir sa batterie !), il faut alors choisir quel mal vous allez infliger à votre batterie ...

Charger sa batterie le plus haut possible

Pas nécessairement, il faut surtout rester dans la fourchette 20-80% (idéalement un peu plus de 50%, et dans le cas d'un arrêt prolongé il faut vraiment se caler à 50% de charge précisément) .

La batterie vieillit toute seule dans le temps sans utilisation

Oui c'est le cas pour le lithium. Elle vieillit toute seule même sans qu'on l'utilise, et ce vieillissement s'accélère avec le temps ... Donc vous constaterez généralement que la baisse de la capacité s'accélère de plus ne plus vite au bout d'un certain nombre d'années.

Le froid l'abîme

Non justement, comme on l'a vu précédemment ça ne l'abîme pas mais ça limite sa capacité à délivrer de l'énergie, nuance ...

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