Une étude récente menée par des chercheurs américains, dont le célèbre Tesla-Jeff Dahn, a révélé de nouvelles informations sur les effets de niveaux de charge élevés sur les batteries lithium-phosphate de fer (LFP). Les résultats soulèvent des questions sur la pratique courante consistant à recharger complètement et régulièrement les voitures électriques et pourraient entraîner des changements dans les recommandations de charge à l'avenir.
Des niveaux de charge élevés endommagent les cellules LFP
L'étude, publiée dans le Journal of Electrochemical Society, montre que la charge répétée à des états de charge élevés (State of Charge, SoC) a un impact négatif sur la durée de vie des cellules LFP. Comme pour les batteries au nickel, manganèse et cobalt (cellules NMC), un état de charge élevé entraîne une augmentation de la tension des cellules LFP, mais avec une courbe de progression différente. Si la batterie est chargée à une tension élevée et à une température élevée, par exemple lors d'une charge rapide, des réactions chimiques néfastes peuvent se produire dans l'électrolyte. Ces réactions entraînent la formation de dépôts sur l'anode, ce qui réduit la capacité utilisable de la cellule.
Les chercheurs soulignent que la perte de capacité est plus importante lorsque la batterie est souvent utilisée à un niveau de charge de 75 à 100 pour cent. En revanche, la durée de vie de la batterie est prolongée si elle est maintenue principalement dans un état de charge plus faible. L'étude conseille donc de minimiser autant que possible le temps passé dans des états de charge élevés.
Conflit avec les recommandations des constructeurs automobiles
Ces conclusions sont en contradiction avec les recommandations actuelles des constructeurs automobiles comme Tesla et Ford. Tesla recommande par exemple d'utiliser les versions LFP du Model 3 et Model Y de procéder à une recharge complète au moins une fois par semaine, tandis que Ford recommande une recharge complète mensuelle. Ces recommandations sont basées sur la nécessité de calibrer le système de gestion de la batterie (BMS) afin qu'il puisse déterminer plus précisément le niveau de charge et l'autonomie restante. Comme la courbe de tension des cellules LFP est plus plate, le BMS a besoin de points fixes réguliers, qui sont établis par une charge complète.
Les auteurs de l'étude reconnaissent qu'il n'est pas réaliste de faire fonctionner les cellules LFP uniquement dans une plage SoC basse de 0 à 25 pour cent, car cela limiterait fortement la capacité utilisable de la batterie. Ils suggèrent de ne pas modifier fondamentalement les habitudes de charge, mais d'évaluer individuellement le rapport entre le maintien de la capacité et la capacité utilisable.
Perspectives d'avenir : Adaptations possibles dans la pratique ?
Étant donné que Jeff Dahn, l'un des plus grands experts en technologie des batteries, a participé à l'étude, cette recherche pourrait avoir une influence à long terme sur les recommandations de charge des constructeurs automobiles. Il reste à voir si ces nouvelles connaissances conduiront à une adaptation des recommandations afin d'optimiser la durée de vie des batteries sans nuire à la convivialité.
