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Dernière modification 20/02/2023

Pourquoi les batteries lithium chargent plus lentement à froid ?


Au delà de ralentir, la vitesse de charge peut même être complètement stoppée si la température passe sous les 0 degré, avec une accentuation du problème si elle est totalement vide.
Mais pourquoi les batteries au lithium ne peuvent pas charger rapidement quand il fait froid ? D'un point de vue technique qu'est-ce qui justifie cela ?

A lire aussi : fonctionnement du préchauffage des batteries de voiture électrique

 

Les raisons

En réalité ce n'est pas la batterie qui n'arrive pas à absorber la charge, c'est le BMS qui décide de baisser l'intensité de la charge. Vous pourriez très bien lui envoyer 350 kW de puissance même à froid, mais cela induirait des dégâts très importants au niveau des cellules et la batterie n'arriverait pas à les absorber correctement.
C'est donc par le biais de capteurs de température que le BMS va décider si il laisse passer une charge de forte puissance. Dans le cas où il fait trop froid, l'algorithme va autoriser une puissance selon la température, d'autant plus élevée que la batterie est chaude.


Quand la batterie est froide l'anode en graphite ne peut pas trop se dilater (froid = durcissement) afin de pouvoir accueillir tous les atomes de lithium, ces derniers vont donc tapisser la surface de l'anode au lieu de la pénétrer. Cela dégradera la batterie qui perdra en capacité et accroitra dangereusement sa résistance électrique par la suite (en raison de cette nouvelle morphologie).
De plus, l'électrolyte est plus visqueux et permet moins facilement le passage des atomes du + vers le - comme l'inverse (cela peut aussi mener à la formation de dendrites qui réduisent la capacité de la batterie et peuvent provoquer des courts-circuits entre anode et cathode).
Enfin, comme la batterie gagne en résistance à froid, il sera plus difficile de lui faire absorber autant de courant.
Tous ces phénomènes impliquent donc un ralentissement de la charge quand la température de la batterie est inférieure à 5 degrés. Sous les 0 degré il peut même être impossible de charge son auto.


A cela s'ajoute ...

Il faut aussi prendre en compte qu'une partie de l'énergie offerte par le chargeur servira au système de chauffage des batteries (si l'auto en dispose d'un), à savoir de 5 à 8kW de puissance à retrancher du total servi par la borne. Si cela n'est pas perceptible ou presque quand la charge est aux alentours de 100 kW, ce sera en revanche bien plus visible sur des puissances modérées se situant vers 20 kW.


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