Nos smartphones ne peuvent-ils pas durer plus d’une journée ou deux sans être rechargés ? Les consommateurs exigent des appareils de plus en plus fins, ce qui oblige les fabricants à utiliser des batteries de taille réduite.
Cette problématique est également présente dans le monde des voitures électriques, où l’autonomie est grandement liée à la taille de la batterie.
Cependant, l’espace disponible n’est pas extensible à l’infini ! Le défi consiste donc à trouver comment maximiser la capacité sans compromettre l’espace intérieur, le confort, la masse ou le comportement dynamique de la voiture.
Amélioration de la Capacité d’une Batterie de Voiture Électrique
Pour augmenter la capacité d’une batterie de voiture électrique sans augmenter sa taille, il est possible de travailler sur la chimie des électrodes de la cellule afin qu’elles puissent stocker plus d’énergie. Une autre possibilité consiste à optimiser l’agencement des modules dans la batterie pour maximiser l’espace dédié aux cellules.
C’est ce que Renault a réalisé avec la batterie Z.E. 50, équipant la Nouvelle ZOE : malgré un encombrement similaire, cette nouvelle batterie offre une augmentation de 20 % de l’autonomie par rapport à la génération précédente !
En plus de la capacité nominale, l’autonomie d’une voiture électrique est également influencée par les paramètres de fonctionnement de la batterie. Par exemple, le froid augmente la résistance interne des cellules de la batterie au lithium-ion, ce qui réduit légèrement la puissance disponible.
De la Capacité à l’Autonomie Réelle
Pour pallier cette caractéristique, il est possible d’intégrer des systèmes de régulation thermique chargés de maintenir les cellules à la température optimale. Ces dispositifs contribuent à maintenir un niveau de performance optimal, même par temps froid, surtout lorsque la puissance du moteur électrique est élevée.
La diminution de l’autonomie constatée dans une voiture électrique par temps froid est principalement due aux besoins de confort thermique de l’habitacle. Alors que les véhicules thermiques utilisent la chaleur du moteur pour cela, les véhicules électriques doivent puiser dans l’énergie de leur batterie.
Capacité et Durée de Vie
L’évolution progressive de la chimie interne des cellules entraîne une usure qui réduit la capacité réelle de la batterie au fil du temps et des cycles de charge.
La durée de vie de la batterie dépend de son utilisation, mais on estime généralement qu’elle répond aux critères requis dans le domaine automobile pendant au moins 10 à 15 ans. Au-delà, la batterie peut être réutilisée pour d’autres applications moins exigeantes, comme le stockage stationnaire de l’énergie.
Le recyclage n’intervient que plusieurs années plus tard.
Crédits : Pagecran, BERNIER Anthony
Image: Une voiture électrique sur la route.
Image: Schéma représentant la structure d’une batterie de voiture électrique.
