Durée de vie de la batterie d'une voiture électrique, durée de vie, conseils

Durée de vie de la batterie d'une voiture électrique, durée de vie, conseils

L'utilisation de batteries au lithium dans les véhicules électriques sta spingendo la ricerca dell’industria del settore a studiare come aumentarne la durée (Tesla in prima linea), e al contempo gli esperti hanno cominciato ad analizzare le causes d'échecs et deterioramento naturale. Essayons de comprendre combien de temps dure une batterie au lithium dans une voiture électrique et comment fonctionne la garantie.

Combien de temps dure une batterie de voiture électrique ?

Quanto dura una batteria al litio di un’auto elettrica? Alors que la durée de 3 ans et Cycles de charge 500 pour une batterie de PC ou un smartphone est acceptable, la 8 années de vie pour une batterie de voiture électrique, ce qui peut sembler beaucoup, en fait tracasser l'acheteur d'un EV.



Durée de vie de la batterie d'une voiture électrique, durée de vie, conseils
La durée de vie d'une batterie de voiture électrique est d'environ 8 ans mais le mode de charge lente et rapide peut l'affecter

La Remplacer la batterie d'une voiture électrique coûte cher et coûte autant qu'une voiture compacte avec moteur endothermique traditionnel. Si la durée de vie de la batterie pouvait être estesa, par exemple jusqu'à 20 ans, l’alto investimento iniziale necessario per l’acquisto di un’auto elettrica potrebbe essere maggiormente giustificato.

  • Durée de vie de la batterie d'une voiture électrique, durée de vie, conseils

Les constructeurs de véhicules électriques choisissent des batteries optimisées pour durée plutôt que pour une énergie spécifique élevée ; en effet ces batteries sont plus gros et plus lourd que ceux utilisés dans l'électronique grand public.


Pourquoi la batterie au lithium se dégrade-t-elle ?

Pourquoi la batterie Li-ion se dégrade-t-elle ? Des études plus approfondies ont révélé que les ions de lithium, chargées de transporter les charges électriques entre les électrodes, étaient diminué à la cathode e passé en permanence sur l'anode; quindi il la cathode avait une concentration de lithium minore par rapport à une cellule neuve. Ce le phénomène est irréversible et donc il est inévitable que dégradation de la batterie.


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Batterie Li-ion avec refroidissement par air

Les chercheurs ont étudié Efficacité par lequel les électrons sont transférés pendant les cycles de charge et de décharge, appelés Efficacité coulombienne. Pendant la charge du le lithium précipite sur l'anode in graphite e modifica la differenza di potenziale. Si crea un film chiamato Interface d'électrolyte solide (SEI) formé par les atomes de lithium à la surface de l'anode.

Test d'autonomie de la batterie de la Nissan Leaf, combien de temps durent-elles ?

Les batteries de la Leaf ont été soumises à cycles de test difficiles. Nissan avait sélectionné pour le prima serie della Leaf un batterie au lithium-manganèse, en raison de ses performances attrayantes. Le protocole de test utilisé comprenait un charge rapide à 1,5 Coulomb (C) en moins d'une heure et un téléchargement 2,5 C pendant 20 minutes d'affilée température d'environ 60 °C.


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Batterie Nissan Leaf (40 kWh)

Perte de capacité de la batterie au fil du temps

Soumise à ces conditions difficiles, la batterie longue durée devrait perdre son 10% capacité après 500 cycles de charge, ce qui représente 1-2 anni di guida. Questo test simulava una marcia del veicolo elettrico in conditions très lourdes (y compris les traces de dérapage typiques d'une conduite agressive) et malgré tout la capacité de recharge de la batterie est restée autour 90%.

Provoquer une perte de capacité de la batterie au lithium

Malgré ces tests approfondis et intensifs, les propriétaires de la première série Leaf ont connu une perdita di capacità del 27,5% dopo due anni di utilizzo et sans conduite particulièrement agressive. Qu'est-ce qui a causé cette grande différence avec les tests?


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Batterie et moteur Nissan Leaf première série

Les chercheurs ont démonté les batteries endommagées : en déroulant la bande de ruban métallique d'un mètre et demi de long qui forme l'anode et la cathode de la batterie, recouverte d'oxydes, ils ont constaté que l'extrémité structure nanomatériau c'était devenu grossier.

Film qui endommage les batteries lithium-ion

Ce film, composé de oxyde de lithium e carbonate de lithium, croît à chaque cycle de charge : la couche s'épaissit et forme une barrière qui empêche l'interaction avec le graphite. L 'Efficacité coulombienne varie selon le type de cellule, comme on peut le voir dans le tableau.


Tipo di cella

Matériel

Efficacité coulombienne

Caractéristiques

Les emplois

Lithium – Oxyde de cobalt

LiCoO2
(60 % Co)

Bon, baisse légèrement à 50-60°C

Capacité élevée, puissance limitée, fragile

Smartphone et ordinateur portable

Lithium – Oxyde de manganèse

LiMn2O4

Faible, baisse encore à 40 °C

Alta capacità, elevata potenza, resistente a usi intensi.

Attrezzi, e-bike, veicoli elettrici, strumenti medici, UPS


Lithium-phosphate de fer

LiFePO4

Moyenne, tombe à 50-60°C

Lithium – Oxydes de nickel, de manganèse et de cobalt

LiNiMnCoO2
(10–20 % Co)

Bon, une petite goutte à 60°C

Lithium – Oxydes de nickel, de cobalt et d'aluminium

LiNiCoAlO2
(9 % Co)

pas encore mesuré

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Véhicules électriques (Tesla Model S), batteries pour systèmes de stockage connectés au réseau

Titanato di litio

Li4Ti5O12

excellent

Longue durée de vie mais coûteux et avec une faible énergie spécifique

-

A la cathode se produit une phénomène similaire, également connue sous le nom d'oxydation électrolytique (OE).

Dégradation de la batterie Li-ion par rapport au niveau de charge

Il a également été constaté que plus la batterie reste longtemps sous haute tension, plus la dégradation est rapide.

Pour haute tension dans ce cas, nous entendons une tension de cellule égale à 4,10 volts. Les études comparatives ont été réalisées en chargeant les cellules jusqu'à 3,92 Volts.

Perché si rovinano le batterie delle auto elettriche quando sono cariche al 100%?

Riepilogando i risultati di laboratorio ottenuti dalle batteries au lithium-manganèse culasses de la Nissan Leaf, il a été établi que l'une des principales causes de dommage provocati alla batteria è la permanence sous tension de cellule élevée et de hautes températures.
Le test d'efficacité de Coulomb a révélé que ces deux dernières conditions provoquent plus de dégats de cycles de charge et de décharge.

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L'usine Nissan de Sunderland pour les batteries de voitures électriques

Pour cette raison, il est recommandé de ne pas charger complètement les batteries de la voiture électrique au-delà de 80 % si ce n'est pas nécessaire. Il est recommandé de charger la batterie à 100% et donc de niveler la tension de toutes les cellules juste avant d'aborder un trajet plus long, afin de ramener la tension de la batterie à des valeurs inférieures.

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Batterie lithium-ion pour drone Mavic Pro, avec auto-décharge automatique après un certain nombre de jours

Sur ce panneau, MAVIC a inséré un système (Intelligent Flight Battery) d'auto-décharge de la batterie du drone au bout de quelques jours (le nombre de jours est paramétrable).

Consigli per allungare la vita della batteria agli ioni di litio

A tal proposito riportiamo i principali consigli della DJi / allungare la vita delle batterie agli ioni di litio d'un drone sur lequel on peut se faire des idées...

  1. Réchauffez la batterie froide.
  2. Ne sollicitez pas la batterie en cas de températures élevées.
  3. Conservare correttamente la batteria. Per conservare la batteria, scegli di riporla in un ambiente asciutto, con temperatura tra i 22°C e i 28°C. Non riporre la batteria vicino a fonti di calore, e lontano da liquidi.
  4. Non conservare la batteria con una carica massima o troppo bassa per lungo tempo. Se devi conservare la batteria per un periodo maggiore ai 10 giorni, allora prima di farlo, assicurati che abbia una carica compresa tra il 40 et 65% du total. Vous pouvez utiliser l'application DJI GO et définir le temps d'auto-téléchargement (de 1 à 10 jours). Si la batterie est stockée avec moins de 10 % de charge restante, elle peut éventuellement se décharger.

Dégradation de la batterie Li-ion avec le temps

D'après le tableau récapitulatif ci-dessous, il est entendu qu'il est nécessaire éviter de partir un batterie lithium ion à pleine charge : avec le 40% de charge une batterie au lithium durera beaucoup plus longtemps qu'une charge au lithium % 100. Plus la batterie est chargée, plus sa dégradation naturelle dans le temps est importante, même sans l'utiliser.

Mise à jour BMS et "restauration" de batterie de voiture électrique SOH.

Quasi tutti i costruttori di batterie per auto elettriche per porre rimedio a questa inevitabile perdita di capacità nel tempo conservano una riserva di kWh che non viene utilizzata. Dopo un certo periodo quando il SOH (autonomia residua e stato di salute) della batteria scende sotto una soglia definita (es 75%) en reprogrammant le BMS (système électronique de contrôle et de gestion intégré dans la batterie) ripristinano lo stato della batteria al 100% come fosse nuova.

Si vous êtes arrivé ici en bas vous avez dû comprendre que le Les batteries des voitures électriques ne durent pas toute une vie, mais elles perdent lentement leur capacité à stocker de l'énergie au fil du temps même s'il n'est pas utilisé.

4 fattori che causano la perdita di capacità della batteria al litio di un’auto elettrica

Les principaux facteurs qui causent la perte de capacité et la fin de vie des batteries sur lesquels les fabricants de batteries travaillent pour améliorer leur efficacité.

  • dégradation mécanique des électrodes ou perte de pression dans les cellules du sac. Un accurato progetto delle celle e una corretta scelta degli additivi negli elettroliti riduce questo fenomeno.
  • croissance de SEI sur l'anode, ce qui augmente la résistance interne. La crescita di questo strato provoca la perdita di efficienza nella maggior parte delle batterie al litio con grafite, quando la tensione di carica è tenuta sotto i 3,92 V a cella. Anche in questo caso l’impiego di additivi nell’elettrolita rallenta la degradazione.
  • formazione dell’ossidazione dell’elettrolita (EO) al catodo, che porta a un’improvvisa perdita di capacità della batteria. È provocato da tensioni di cella superiori a 4,10 V e alte temperature.
  • "Placage" de lithium sur l'anode causé par des fréquences de charge élevées.

Autonomie de la batterie, Toyota, Tesla, la garantie combien de temps ça dure

Batterie Tesla Roadster, durée et garantie

I nuovi modelli Tesla si basano su una precisa filosofia progettuale, ovvero il surdimensionnement de la batterie pour réduire leur stress pendant le fonctionnement. Cette approche indique que Tesla a concentré ses efforts sur l'obtention une haute densité d'énergie pour une autonomie maximale. L'inconvénient du surdimensionnement est un consommation d'énergie plus élevée dans les déplacements essentiellement en raison du poids plus important du véhicule et d'un coût plus élevé de la batterie.

Durée de vie de la batterie d'une voiture électrique, durée de vie, conseils
Tesla Roadster

La durée de la GARANTIE TESLA pour la batterie et le moteur varie selon le modèle : ils sont couverts pour une période de temps et un nombre maximum de kilomètres (selon la première éventualité).

8 anni o 240.000 km / Modèle S et modèle X

8 anni o 160.000 km Modèle 3 et modèle Y Standard ou Gamme Standard Plus

8 anni o 192.000 km su Modèle 3 et modèle Y longue portée o Performances

La garantie intervient lorsque la capacité de la batterie descend en dessous du seuil de % 70.

Tesla offre une garantie de véhicule neuf pour 4 ans ou 80.000 XNUMX km a seconda dell’eventualità che si verifica per prima. Sono coperte le spese per la riparazione di parti difettose e malfunzionamenti come costo manodopera e materiali compresi i ricambi.

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Une Tesla Model S

Toyota sur Prius remplacé les batteries Ni-MH de la génération précédente par de nouvelles batteries lithium-ion, Li-ion, garantie 8 ans ou 300.000 XNUMX km.

Pour la durée de vie d'une batterie Tesla fixer une période de 8 ans pour un kilométrage de 200.000 XNUMX km sur piles un 60 kWh: pour ceux de 70 kWh non sono fissati limiti di percorrenza.

Garantie batterie voiture électrique Nissan, Tesla, Mitsubishi, BMW, Renault

8 anni o 160.000 km est la garantie pour Nissan Leaf, par Mitsubishi pour Outlander Phev, même période mais réduite de BMW sur les i3 et i8 à un kilométrage de seulement 100.000 km.

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La batterie ZOE donne 52 kWh

Renault sur les batteries de location garantit une efficacité toujours supérieure à la 75% de la capacité initiale : si elle chute, elle est « restaurée » à 100 % avec une mise à jour du BMS ou, en cas de panne, réparée et remplacée rapidement.
Toujours Renault, dans le cas d'une batterie achetée, assure la capacité de charge de la batterie ZOE d'au moins 66% del suo livello iniziale per almeno 8 ans ou 160.000 XNUMX km jusqu'à ce que le premier des 2 termes soit atteint.

Garantie batterie Mercedes 6 ans ou 160.000 XNUMX km

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Batterie Nissan Leaf première série

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