Comment préserver la batterie lithium 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.
A lire :
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 employée : NMC ou encore LFP qui peut alors subir un bien plus grand nombre de cycles de recharges/décharges sans souffrir, sans compter qu'on peut les charger à 100% sans avoir de répercussion négative sur la durée de vie), 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.
Petites recharges régulières ou grosses recharges hebdomadaires ?
Il est plus avantageux d'effectuer des petites recharges régulièrement plutôt que d'attendre longtemps avant d'effectuer une grosse recharge. En effet, les grosses recharges, donc longues, induisent plus de chaleur dans les cellules (effet Joule), et les batteries Lithium LiCoO2 n'aiment pas le chaud, ça dégrade les cellules.
ATTENTION : cette problématique ne concerne pas les batteries LFP (Lithium Fer Phosphate) qui peuvent être chargées à 100% ou même vidée totalement sans souffrir. La Model 3 SR+ Chinoise de 2021 a des batteries LFP par exemple.
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L'étude montrée ci-après a été faite avec des SoC (State of Charge) qui vont jusqu'à 100%. Dans ce cas il est moins bon de recharger régulièrement car la batterie sera donc quasiment toujours pleine (être au delà de 90% est néfaste pour des batteries LiCoO2 (lithium-ion) contrairement aux LFP (LiFePO4).
Il faut donc préciser les nuances, recharger tous les jours est néfaste dans le fait qu'on est situé sur des niveaux de batteries un peu trop importants, les accumulateurs "préférant" se situer entre 40 et 70% de charge (niveaux recommandés pour une bonne conservation). Recharger tous les jours est donc néfaste dans le fait que la batterie sera toujours chargée à des niveaux un peu trop élevés. L'inconvénient de trop attendre, et donc de faire une grosse charge, est que la batterie chauffera plus (longue charge = effet Joule sur une plus grande durée). Mis il faut nuancer (encore une fois) dans le fait que la majorité des recharges se fait sur de la prise domestique à 2.3 kW ... Ce qui n'est donc pas très extrême ! L'effet Joule est donc très limité.
Dernière donnée importante, tout cela dépend aussi de comment l'électronique de puissance gère les cellules, à savoir leur charge à un niveau individuel. Car il ne faut jamais oublier que vous n'avez pas une batterie, mais des milliers qui travaillent ensemble et qui sont pilotées par un calculateur (plus ou moins bien mis au point ...). Un mauvais pilotage peut induire une usure plus rapide.
A cela s'ajoute donc aussi le dispositif de refroidissement, à air ou à eau cela permet de limiter plus ou moins la casse.
Recharge régulière néfaste si effectuée jusqu'à 100%
ATTENTION : le résultat est bien plus nuancé si on se limite à recharger jusqu'à 80%
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 ?
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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 (oxydation des collecteurs, vieillissement des électrodes etc. Plus d'infos ici) ... Donc vous constaterez généralement que la baisse de la capacité s'accélère de plus en 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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Par GF (Date : 2022-05-04 18:10:39)
J'ai une Peugeot I-on depuis 7ans.
Son autonomie théorique est de 130km. Je n'ai jamais eu 100km... puis chaque année cela a baissé jusqu'a 74km. Le garage vendeur l'a gardé trois jours vidé complètement la batterie et me l'a rendu a 99km d'autonomie. 6 mois plus tard je suis a nouveau a 84km.
Peugeot ne contrôle-t-il pas en sortie d'usine que la batterie soit au niveau de ce qui est prévu au descriptif technique?
Ou est-ce une publicité mensongère ? ;-)
Sont-ils sérieux et crédible?
- Par Ray Kourgarou
TOP CONTRIBUTEUR (2022-05-05 11:47:14) : Bonjour.
Vous avez à juste titre précisé autonomie 'théorique', cela répond déjà en partie à votre questionnement.
Théorique c'est en conditions les plus favorables en profitant évidemment des meilleurs paramètres d'utilisation.
Deux exemples, un mi-sérieux et un d'une logique très personnelle :
1- dans les (heureuses) années 1970-1980 les motos 125cm japonaises étaient présentées pour avoir des consommations raisonnables et surtout des vitesses de pointe élevées (130 pour une Suzuki GT 125). Comme j'en possédais une et que je me faisais largement griller par les Peugeot 125 de même catégorie tout en 'crâmant' un réservoir plein pour à peine plus de 100 bornes je me suis posé des questions.
J'avais donc avec les potes émis une hypothèse : les essais devaient être établis sur circuit avec des pilotes nippons de 40-45 kilos couchés en 'limande' sur le réservoir empli d'un demi-litre d'essence, vent dans le dos et en faux-plat descendant avec des machines au compteur trèèès z'optimiste. On en rigolait mais un peu jaune quand même. Quoique, rigoler jaune sur une japonaise... 🙄🙄🙄
2- si je prends mon vélo je vais faire 15-20 bornes avant d'être lessivé au bord du fossé mais si j'y colle un 'cycliste' professionnel y'a des chances qu'il roule des heures et revienne frais comme un gardon avec encore du jus dans les guibolles (mais mal au fion, ma selle est pourrie).
Ceci posé, je réponds à vos interrogations (mais ce n'est que mon avis logique) :
"chaque année cela a baissé jusqu'a 74km"
Une batterie, li-ion et autres technologies, ça s'use et perd de ses capacités avec le temps et après chaque recharge. Il est parfois possible de leur redonner "un coup de jeune" en rééquilibrant les éléments mais jamais les régénérer "à neuf".
"Peugeot ne contrôle-t-il pas en sortie d'usine que la batterie soit au niveau de ce qui est prévu au descriptif technique?"
- probablement mais les descriptifs techniques sont plus des 'arguments publicitaires' que la vraie vérité. (Faut bien vendre...).
"Ou est-ce une publicité mensongère ?"
- on peut sans trop se tromper méditer sur cette hypothèse, relire le point précédent 😁
"Sont-ils sérieux et crédibles?"
- bonne question. Je pense que leur sérieux et crédibilité sont parfois (souvent ?) de la même veine que ceux de certain(es)s élu(e)s "politiques", mais ce n'est que mon sentiment. Je ne voudrais pas émettre d'opinion trop sévère sur ces derniers, j'ai encore quelques années de retraite devant moi et je n'envisage pas de les vivre dans l'angoisse. (Il y a des voitures noires aux vitres fumées qui rôdent parfois dans mon quartier et... des gens disparaissent ! (Si, si, c'est vrai, et ce ne sont pas des ovnis mais bien des voitures NOIRES) 😂😂🤣🤣
Allez, bonne route et toutes mes excuses pour ce pavé teinté d'humour (ma faiblesse).
L'Admin est habitué, parfois* je me laisse aller.
(*) Hein ? Qui a dit "souvent" ? - Par GF (2022-05-05 14:51:35) : Merci pour ce point de vue je le comprends.
Mais pourquoi ma voiture n'avait pas a l'origine les 130km. La voiture que le garage m'a prêté avec la même date de mise en circulation les a encore.... Je pense que la batterie a l'origine a un petit problème que Peugeot ne veut pas admettre. Cela me surprend d'eux qui était avant iune marque très sérieuse. - Par Admin
ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-05-06 10:14:10) : Bon, alors commençons par le bazar de l'autonomie théorique ... Je me suis moi-même tiré les cheveux lors de la réalisation des fiches techniques.
On a donc une version NEDC (qu'on peut qualifier d'arnaque) qui va jusqu'à 150 km et une WLTP (sur PDF officiels de la marque) qui est annoncée à 100 km. Ailleurs on peut parfois voir 120 km.
Du côté des chiffres théoriques c'est déjà un gros boxon.
Mais creusons plus ... Avec une batterie totale de 16 kWh qu'on exploitera plutôt à hauteur de 14.5 kWh (capacité utile) et même 13 kWh si on évite les zones 0-10% et 90-100%, alors je trouve que vos 80 km sont déjà pas mal. Une auto consomme dans les 15 à 20 kWh/100km. Et même si la petite Ion est plus favorable à de bonnes consommations, vos chiffres sont loin de paraître aberrants. Sachez aussi que les températures influent beaucoup ; chimie de la batterie mais aussi air plus dense qui accroit la trainée aérodynamique. Les pneus aussi, selon leur gonflage, auront une grosse influence.
Bref, avec 14.5 kWh utiles de batterie il est utopique d'imaginer faire plus de 100 km, à part si la vitesse moyenne est inférieure à 20 km/h ... @Ray : merci pour ton implication brave contributeur ;-) T'as vu finalement je reste attaché aux vieux smiley "manuels"? - Par GF (2022-05-06 14:43:38) : Merci pour ces réponses.
J'utilise peu cette voiture n'ayant fait que 8.000 km en 7 ans mais régulièrement, de petits parcours.
Ce qui me surprends c'est que la Citroën que m'a aimablement prêté le garage est de la même date de mise en circulation, a 40.000km et elle se recharge bien a 130km.
En effectuant un travail ils me l'ont rendu a 99km en décembre et je suis a 84 en ce moment.
Peugeot Italie m'a fait contacter un concessionnaire qui doit aussi intervenir et il fût surpris que je n'ai pas porté ma voiture chaque année pour contrôlé la batterie...
ça personne ne m'en avait parlé est-ce vrai ou est-ce un moyen pour eux, comme le contrôle technique, pour prendre deux sous?
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