Batteries des véhicules électriques

La batterie de traction d’un véhicule électrique stocke l’énergie sous forme chimique et alimente le système de propulsion en électricité. Cette série explique comment ses caractéristiques, sa construction et ses systèmes de contrôle influencent la conduite, la recharge et l’utilisation du véhicule. Département de l’Énergie des États-Unis : comment les batteries stockent et libèrent l’énergie Département de l’Énergie des États-Unis : fonctionnement des voitures entièrement électriques

Ce qui compte pour comparer les batteries de véhicules électriques

Commencez par déterminer ce que mesure une capacité annoncée. La capacité brute est l’énergie totale déclarée par le constructeur avant l’application de la plage de fonctionnement accessible au conducteur. EVKX définit la capacité nette, ou utilisable, comme toute l’énergie accessible entre 100 % affichés et l’arrêt de la propulsion, y compris une éventuelle réserve accessible sous 0 % affiché. Les constructeurs peuvent retenir des limites différentes pour les valeurs dites nettes ou utilisables.

L’énergie correspondant à la plage affichée de 100–0 % exclut cette réserve sous zéro. Les marges de protection inaccessibles se situent en dehors de la capacité nette. Le chapitre Tampon de batterie et capacité utilisable explique ces grandeurs et pourquoi la différence entre brut et net ne permet pas de connaître l’énergie restante lorsque l’affichage indique zéro.

L’autonomie dépend à la fois de l’énergie disponible et de la consommation du véhicule. Pour illustrer le calcul, supposons que deux véhicules disposent chacun de 60 kWh pour rouler. Une consommation de 16 kWh/100 km donne 375 km ; une consommation de 24 kWh/100 km donne 250 km. Ces deux calculs utilisent l’énergie prélevée dans la batterie, et non l’électricité facturée par une borne. Il s’agit de distances illustratives à consommation constante, pas de prévisions pour des voitures précises.

Pour la recharge, comparez le temps et l’énergie ajoutée sur une plage de charge définie, en précisant la température de la batterie et l’équipement de recharge. La puissance maximale décrit un point de la courbe de recharge. Le chapitre Recharge des batteries explique comment les limites de la batterie, du véhicule et de la borne déterminent le reste de la session.

LFP désigne une chimie de cellule ; prismatique désigne un format de cellule. Réduire les éléments matériels des modules peut alléger le pack, tandis que les assemblages collés peuvent compliquer le remplacement d’une cellule individuelle. Les packs structurels peuvent aussi contenir des modules. Packs de batteries explique ces choix de construction et leurs conséquences pour la réparation.

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Fondamentaux

• Les bases des batteries explique comment les cellules stockent et libèrent l’énergie, et distingue tension, courant, puissance et énergie.
• Chimie et composants des cellules présente les matériaux d’électrode, les électrolytes, les séparateurs et l’influence de leurs combinaisons sur les performances des cellules.
• Formats de cellules compare les cellules cylindriques, prismatiques et à poche, y compris la conception prismatique allongée Blade de BYD. Fraunhofer ISI : formats des cellules de batteries lithium-ion (2022)
• Packs de batteries explique les connexions électriques, les modules, l’intégration structurelle, la densité énergétique du pack et sa réparabilité.

Fonctionnement et contrôle

• Systèmes de gestion de batterie explique comment les mesures servent à estimer l’état de la batterie, à fixer les limites de fonctionnement et à déterminer les réactions aux défauts.
• Gestion thermique suit les transferts de chaleur dans la batterie et explique le refroidissement, le chauffage et le préconditionnement.
• Équilibrage des cellules explique comment les méthodes passives et actives corrigent les écarts de charge entre groupes connectés en série afin de mieux accéder à l’énergie utilisable.
• Recharge des batteries traite des courbes de recharge, du temps de recharge, des limites de température et de la compatibilité des chargeurs.
• Tampon de batterie et capacité utilisable distingue l’énergie brute, nette et correspondant à la plage affichée, les marges de protection et l’éventuelle réserve accessible sous zéro.

Vie avec le véhicule

• Dégradation des batteries explique la perte permanente de capacité et de puissance, les conditions de vieillissement et l’interprétation de l’état de santé de la batterie.
• Sécurité des batteries traite de la prévention et du confinement des défauts, de ce que démontrent les essais de sécurité et des réactions à adopter face aux avertissements ou aux dommages suspectés.
• Garantie des batteries distingue la couverture des défauts des garanties de capacité et explique les tests acceptés, les conditions d’éligibilité et les engagements de réparation.
• Cycle de vie des batteries suit le diagnostic, la réparation, l’évaluation pour une seconde vie et le recyclage, y compris les passeports de batterie et les exigences de recyclage de l’UE.

Le guide pratique Comment vérifier la santé d’une batterie de véhicule électrique avec une estimation de capacité montre comment les données de conduite permettent d’estimer l’énergie sur la plage de charge affichée et de suivre son évolution. Il explique les limites de la méthode et quand un test de diagnostic est nécessaire ; une estimation issue de la conduite ne suffit pas, à elle seule, à établir un défaut ou à faire accepter une demande de garantie.

Industrie et évolutions

• Fabricants de batteries classe les principaux fournisseurs de cellules selon l’énergie installée et explique l’assemblage des packs, la production détenue par les constructeurs automobiles et les coentreprises.
• Dernières avancées dans la technologie des batteries de véhicules électriques examine les évolutions en production et les conceptions émergentes, en distinguant le stade de développement de la qualité des preuves étayant les performances annoncées.

Pour les connecteurs, les équipements de recharge à domicile et publics, la recharge bidirectionnelle et l’échange de batteries, consultez la série distincte Recharge des véhicules électriques.