Que ce soit pour une voiture électrique, un vélo électrique ou une scooter électrique, la batterie est l’élément clé qui permet de stocker l’énergie produite par le moteur. Mais comment fonctionne une batterie lithium et quels sont les avantages et inconvénients d’une batterie au lithium ? Nous allons tout vous expliquer dans cet article !
Présentation du lithium : définition et propriétés
Le lithium est un élément chimique métallique qui fait partie de la famille des alcalins. Il se caractérise par sa légèreté et son fort potentiel réducteur. Le lithium a été utilisé pour produire la première pile électrique au monde. Il est aujourd’hui très largement implémenté dans les batteries électriques pour vélos, car il est fiable, performant et disponible. Les vélos électriques sont produits par centaines de milliers et ont opté pour ce type de batterie, performantes et fiables. Bien sûr, en cas de souci il est toujours possible de faire appel à un réparateur de batteries pour vélo plutôt que de remplacer le vélo complet.
De quoi est composée une batterie lithium ?
Une batterie lithium est composée de plusieurs cellules individuelles appelées cellules Lithium. Chaque cellule utilise un électrolyte, qui permet la circulation des ions entre le cathode et l’anode. Ces cellules sont assemblées en série ou en parallèle pour former une batterie, qui peut fournir la tension et/ou la puissance nécessaire à un véhicule électrique.
Comment fonctionnent les cellules Lithium ?
Les cellules Lithium sont constituées d’une anode et d’une cathode. Les ions lithium se déplacent à travers l’électrolyte entre ces deux électrodes, ce qui permet la circulation des ions et la production d’électricité.
Obtention de la tension
Les cellules Lithium sont connectées en série pour obtenir une tension plus élevée. Plus le nombre de cellules est élevé, plus la tension sera importante. C’est ce qu’on appelle la tension nominale de la batterie.
Obtention de la puissance
Les cellules Lithium sont connectées en parallèle pour obtenir une puissance plus élevée. Plus le nombre de cellules est important, plus la capacité (en ampère-heure) sera élevée. C’est ce qu’on appelle la capacité nominale de la batterie.
Principe de fonctionnement d’une batterie lithium pour vélo électrique
Une batterie au lithium est le type de batterie utilisée sur les vélos électriques. La tension et la capacité sont déterminées par le nombre de cellules Lithium qui composent la batterie. Plus il y a de cellules, plus la tension sera élevée et la capacité en ampère-heure sera importante. Sur un vélo électrique, la batterie est conçue pour fournir une tension et une puissance suffisantes afin d’alimenter le moteur électrique, qui entraîne les roues. En appuyant sur les pédales, le cycliste active le moteur qui reçoit les informations de la batterie.
Les différents types de batteries au lithium
Il existe plusieurs types de batteries au lithium, chacune avec sa propre tension et capacité. Les principaux types de batteries au lithium sont :
- La batterie Lithium-ion (Li-ion)
- La batterie Lithium Polymère (Li-Po)
- La batterie Lithium Phosphate (LiFePO4)
- La batterie Nickel Manganèse Cobalt (NMC)
Voltage, ampère-heure, watts-heure qu’est-ce que c’est ?
Le voltage d’une batterie est la tension qu’elle délivre lorsque les cellules sont connectées en série. L’ampère-heure est la quantité d’électricité que la batterie peut fournir en une heure. Le watt-heure est la quantité d’énergie produite par une batterie en une heure. Cette unité est utile pour comparer les batteries entre elles.
Les avantages d’une batterie au Lithium
La principale caractéristique des batteries au lithium est leur forte capacité. Une seule batterie Li-ion peut fournir une puissance de 2 à 3 kW, soit l’équivalent de 3 à 4 litres d’essence. Ceci permet de réduire le poids et les dimensions du vélo électrique. De plus, les batteries au lithium ont une faible auto décharge, ce qui signifie qu’elles conservent leur charge pendant longtemps. Elles ne présentent également pas d’effet mémoire, ce qui signifie qu’on peut les recharger à n’importe quel moment sans perdre les performances de la batterie. Enfin, elles ont une longue durée de vie et résistent aux cycles de charge et décharge importants.
Capacité
Une des principales qualités des batteries Li-ion est leur capacité élevée. La capacité nominale des batteries Li-ion est de 3 à 4 fois plus importante que celle des batteries Ni-Cd.
Effet mémoire
Les batteries Li-ion n’ont pas d’effet mémoire, ce qui signifie que l’on peut les recharger à n’importe quel moment sans perdre les performances de la batterie.
Auto-décharge
Les batteries Li-ion ont une faible auto décharge, ce qui signifie qu’elles conservent leur charge pendant longtemps.
La taille
Les batteries Li-ion sont plus petites et plus légères que les batteries Ni-Cd. Cela permet de réduire le poids et les dimensions du vélo électrique.
Les inconvénients d’une batterie au Lithium
Malgré tous ses avantages, la batterie Li-ion présente aussi quelques inconvénients. Il est important de noter que les cellules Li-ion sont très sensibles et nécessitent un contrôle strict afin d’éviter tout court-circuit ou surcharge qui pourrait causer des dommages importants à la batterie. De plus, les batteries Li-ion sont plus chères à produire et à remplacer que les batteries Ni-Cd. Enfin, l’utilisation d’une batterie Li-ion nécessite l’utilisation de chargeurs spécialisés afin d’éviter tout dommage.
Je m’appelle Alan et la voiture a toujours été une passion pour moi, et l’arrivée des véhicules électriques est un vent de fraîcheur, qui permet de concilier cette passion et les nécessités sociétales de réduction des émissions de CO2. La voiture électrique est un petit bijou de technologie que j’apprécie particulièrement. Je suis aussi amateur de cyclisme sur route, et là aussi le vélo électrique amène son lot de possibilités ! Merci pour vos lectures et commentaires.
