Batteries de véhicules électriques

Une batterie de véhicule électrique est un système énergétique haute tension complet, et non une simple collection de cellules. Sa capacité, sa chimie, sa tension, sa gestion thermique, ses limites logicielles et sa construction physique influencent l’autonomie, la recharge, les performances, la durabilité, le poids, la réparabilité et le coût.

Les critères importants pour comparer les batteries de véhicules électriques

La capacité de la batterie est généralement la première caractéristique que les acheteurs remarquent, mais une batterie plus grande n’offre pas automatiquement davantage d’autonomie ni une recharge plus rapide.

Les caractéristiques les plus utiles sont notamment :

• Capacité brute ou nominale : La quantité nominale totale d’énergie indiquée pour la batterie
• Capacité utilisable : L’énergie que le véhicule permet au conducteur d’utiliser
• Réserve de batterie : L’énergie réservée en dehors de la plage de fonctionnement normale ou sous la plage d’état de charge affichée
• Efficacité : La quantité d’énergie de la batterie consommée par le véhicule pour parcourir une distance donnée
• Courbe de recharge : La manière dont la puissance de recharge varie selon l’état de charge, la température et les limites de la batterie
• Chimie des cellules : Les matériaux qui influencent la densité énergétique, le coût, la recharge, la durabilité et le comportement thermique
• Gestion thermique : La manière dont le véhicule chauffe ou refroidit les cellules
• Dégradation : La perte progressive de capacité utilisable et de puissance disponible
• Garantie : La couverture accordée par le constructeur contre les défauts et une perte de capacité excessive

L’efficacité peut compter autant que la capacité. Un véhicule consommant 16 kWh/100 km parcourra une distance nettement supérieure avec la même énergie utilisable qu’un véhicule consommant 24 kWh/100 km.

La puissance de recharge maximale ne suffit pas non plus à elle seule. Le temps de recharge dépend de l’ensemble de la courbe de recharge, de l’état de charge initial, de la température de la batterie, des capacités de la borne et de la durée pendant laquelle la batterie peut maintenir une puissance élevée.

Organisation de cette série

Les chapitres fondamentaux présentent les informations sur la batterie les plus pertinentes pour les propriétaires de véhicules électriques :

• Principes de base des batteries explique comment une cellule rechargeable stocke et restitue l’énergie.
• Recharge de la batterie explique le comportement de la batterie pendant la recharge, les courbes de recharge, les limites de température et le temps de recharge.
• Dégradation de la batterie explique pourquoi les batteries vieillissent et quelles conditions accélèrent la perte de capacité ou de puissance.
• Réserve et capacité utilisable de la batterie explique les notions d’énergie brute, utilisable, affichée et réservée.
• Garantie de la batterie d’un véhicule électrique explique les durées de garantie, les garanties de capacité, les exclusions, les diagnostics et les méthodes de réparation.

Les chapitres consacrés à l’ingénierie expliquent comment la batterie est construite et contrôlée :

• Formats de cellules compare les cellules cylindriques, prismatiques, en sachet et de type lame.
• Pack batterie et configuration traite des connexions en série et en parallèle, des modules, des classes de tension, de l’intégration structurelle et de la densité énergétique au niveau du pack.
• Système de gestion de la batterie explique la surveillance, la protection, l’estimation de l’état et le contrôle.
• Gestion thermique de la batterie traite du refroidissement, du chauffage, du préconditionnement et des limites de température.
• Équilibrage des cellules explique comment la batterie maintient les cellules connectées en série dans une plage de fonctionnement sûre.
• Sécurité et gestion des défaillances des batteries de véhicules électriques explique comment les packs préviennent, détectent et contiennent les défaillances électriques, mécaniques et thermiques.

Les chapitres avancés et régulièrement actualisés apportent un contexte technique et industriel plus large :

• Chimie et composants des cellules traite des électrodes, des électrolytes, des séparateurs et des principales chimies de batteries.
• Cycle de vie, réparation, seconde vie et recyclage des batteries de véhicules électriques explique le diagnostic, la réparation, la réutilisation, la réaffectation et la récupération des matériaux.
• Fabricants de batteries pour véhicules électriques présente les principaux producteurs de cellules, leurs technologies, leur échelle de production et leurs clients.
• Dernières avancées en matière de batteries suit les technologies qui entrent en production ainsi que les affirmations qui doivent encore être validées.

Pour les connecteurs, les bornes, la recharge à domicile, les infrastructures publiques, la recharge bidirectionnelle et l’échange de batteries, consultez le guide distinct sur la recharge des véhicules électriques.