Introduction:
À l'heure actuelle, marquée par la protection de l'environnement et le développement technologique, les véhicules électriques gagnent en popularité et remplaceront complètement les véhicules à carburant traditionnels à l'avenir.batterie au lithiumLa batterie est le cœur du véhicule électrique, fournissant l'énergie nécessaire à son déplacement. La durée de vie et la sécurité des batteries sont les principales préoccupations des automobilistes. Or, ces deux aspects sont étroitement liés à une méthode de charge appropriée. Les batteries utilisées dans les véhicules électriques comprennent actuellement des batteries lithium-ion ternaires et des batteries lithium-fer-phosphate. Quels sont les effets de ces deux méthodes de charge sur ces types de batteries ? Examinons cela ensemble.
Impact de la décharge puis de la recharge sur les batteries lithium-ion ternaires
1. Dégradation de la capacité : Chaque décharge profonde d'une batterie lithium-ion ternaire, suivie d'une nouvelle charge, entraîne une diminution progressive de sa capacité, un raccourcissement du temps de charge et une réduction de son autonomie. Par exemple, une expérience a montré qu'après 100 décharges profondes, la capacité d'une batterie lithium-ion ternaire diminue de 20 à 30 % par rapport à sa valeur initiale. Ceci s'explique par le fait que les décharges profondes endommagent les électrodes, provoquent la décomposition de l'électrolyte et la précipitation du lithium métallique, ce qui altère les performances de charge et de décharge de la batterie et entraîne une diminution irréversible de sa capacité.
2. Durée de vie réduite : Une décharge profonde accélérera le vieillissement des matériaux internes de la batterie lithium ternaire, réduira les performances de charge et de décharge de la batterie, diminuera le nombre de cycles de charge et de décharge et raccourcira sa durée de vie.
3. Efficacité de charge et de décharge réduite : Utiliser l'énergie puis la recharger entraînera la polarisation des électrodes positives et négatives de la batterie au lithium ternaire, augmentera la résistance interne de la batterie, réduira l'efficacité de charge, prolongera le temps de charge, réduira la capacité de la batterie et réduira considérablement la quantité d'énergie pouvant être fournie.
4. Risques accrus pour la sécurité : Une décharge profonde prolongée peut endommager les plaques internes du système ternaire.batterie au lithiumUne décharge profonde peut déformer, voire rompre, la batterie, provoquant un court-circuit interne et un risque d'incendie et d'explosion. De plus, elle augmente sa résistance interne, réduit son efficacité de charge et accroît la production de chaleur pendant la charge, ce qui peut facilement entraîner le gonflement et la déformation de la batterie lithium-ion ternaire, voire un emballement thermique, pouvant mener à une explosion et un incendie.
La batterie lithium-ion ternaire est la batterie pour véhicules électriques la plus légère et la plus dense en énergie ; elle est généralement utilisée dans les véhicules électriques haut de gamme. Afin de prévenir les effets néfastes d'une décharge profonde, la batterie est équipée d'un circuit de protection. La tension d'une batterie lithium-ion ternaire entièrement chargée est d'environ 4,2 volts. Lorsque la tension de cette cellule descend à 2,8 volts, le circuit de protection coupe automatiquement l'alimentation pour éviter une décharge excessive.
Impact de la recharge en cours d'utilisation sur les batteries lithium-ion ternaires
L'avantage de la charge en continu est que la batterie se charge et se décharge lentement, maintenant ainsi un niveau de charge élevé et évitant les effets néfastes d'une faible charge. De plus, ce type de charge et de décharge permet de préserver l'activité des ions lithium au sein de la batterie ternaire.batterie au lithiumCela permet de réduire efficacement le vieillissement de la batterie, d'assurer une puissance stable lors des utilisations ultérieures et d'allonger sa durée de vie. Enfin, la recharge en cours d'utilisation garantit une charge suffisante et augmente l'autonomie.
Impact de la recharge après utilisation sur les batteries au lithium fer phosphate
Recharger la batterie après utilisation revient à la décharger profondément, ce qui nuit à sa structure interne. Endommage les matériaux internes, accélère le vieillissement de la batterie, augmente sa résistance interne, réduit son efficacité de charge et de décharge et allonge le temps de charge. De plus, après une décharge profonde, la réaction chimique s'intensifie et la chaleur augmente fortement. Si cette chaleur n'est pas dissipée à temps, la batterie risque de se déformer et de gonfler. Une batterie déformée devient alors inutilisable.
Impact de la charge au fur et à mesure sur le phosphate de fer lithié
En conditions normales de charge et de décharge, les batteries lithium-fer-phosphate peuvent supporter plus de 2 000 cycles. En privilégiant les cycles de charge et de décharge superficiels, leur durée de vie est optimisée. Par exemple, en chargeant et déchargeant une batterie lithium-fer-phosphate entre 65 % et 85 % de sa capacité, on peut atteindre plus de 30 000 cycles. Les décharges superficielles préservent l'activité des composants internes, ralentissent le vieillissement de la batterie et prolongent ainsi sa durée de vie au maximum.
L'inconvénient majeur des batteries lithium-fer-phosphate réside dans leur faible homogénéité. Des cycles de charge et de décharge superficiels et fréquents peuvent engendrer d'importantes variations de tension entre les cellules. À terme, ces variations s'accumulent et finissent par détériorer la batterie. En d'autres termes, la tension varie d'une cellule à l'autre. Si cette variation dépasse la normale, les performances, l'autonomie et la durée de vie de l'ensemble de la batterie s'en trouvent affectées.
Conclusion
L'analyse comparative ci-dessus montre que les dommages causés aux deux batteries par une recharge après épuisement sont irréversibles, et cette méthode est donc déconseillée. Recharger au fur et à mesure de l'utilisation est relativement plus respectueux de la batterie, et l'impact négatif causé par une recharge après épuisement est minime.batterie au lithiumBien que relativement petite, cette méthode de charge n'est pas appropriée. Voici la méthode de charge correcte pour une utilisation plus sûre de la batterie et une durée de vie prolongée.
1. Évitez les décharges excessives : lorsque l’indicateur de puissance de la voiture électrique affiche une charge restante de 20 à 30 % après utilisation en été, rendez-vous à la borne de recharge pour laisser la batterie refroidir pendant 30 minutes à une heure avant de la recharger. Cela permet d’éviter une température de charge trop élevée et, par la même occasion, les effets néfastes d’une décharge profonde sur la batterie.
2. Évitez la surcharge : La batterie est chargée à 20-30 %. La charge complète prend environ 8 à 10 heures. Il est recommandé de couper l'alimentation lorsque la batterie atteint 90 % (selon l'indicateur de charge), car une charge à 100 % augmente la production de chaleur et les risques pour la sécurité. Coupez donc l'alimentation à 90 % pour éviter tout dommage à la batterie. Les batteries lithium-fer-phosphate peuvent être chargées à 100 %, mais il est impératif de couper l'alimentation une fois la charge complète pour éviter la surcharge.
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Date de publication : 7 février 2025