La Batterie Lithium-ion
La batterie est l’élément le plus onéreux du vélo électrique. En suivant les conseils ci-dessous, vous en augmenterez sa durée de vie. Pour résumer, rechargez votre batterie dès que sa charge est à 50%.
La batterie Li-ion est composée de cellules assemblées en série.
Chaque cellule a une tension nominale de 3,7 V (une batterie de 37 V comporte 10 cellules)
La tension maximale d’une cellule est de 4,2 V.
La tension minimale est de 3,0 V (attention ne laisser jamais la tension descendre sous 3 V, car cela provoquerait le début de la destruction de la cellule)
Batterie neuve : effectuez 2 à 3 cycles complets (décharge jusqu’à 3,2 V puis charge en laissant le chargeur branché pendant 24 heures).
Ensuite, ne faire qu’un cycle complet par an.
Nota : la durée de vie minimum d'une batterie est de 500 cycles. 1 cycle correspond à une charge et une décharge complètes. Une demi-décharge suivie d'une recharge correspondent à 0,5 cycle.
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A chaque fois que vous solliciterez votre batterie, la tension diminuera rapidement au tout début, puis, de plus en plus lentement, et enfin, très rapidement (voir graphiques)
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Utilisation de la Batterie Lithium-ion :
Principaux producteurs de batteries Lithium-ion.
Les principaux fournisseurs Chinois de batteries pour vélos électriques.
- Tianneng Battery détient 40% de part de marché pour les batteries LEV & e-bike. Ils font beaucoup de batteries au plomb, mais ils sont en train d'étendre leur production de batterie au lithium.
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- Phylion Battery est le deuxième plus grand fournisseur* de batteries au lithium pour le marché du vélo électrique en Europe. C’est un fournisseur de Cycleurope (Peugeot, Gitane), Néomouv, E-Motion, Giant, Sparta, Batavus …(* : selon ses dires)
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- Lishen Battery fabrique des batteries au lithium pour les entreprises de haute technologie comme Apple, Samsung, Motorola, LG, Dell, HP, Microsoft, Lenovo, etc., en plus des batteries pour les e-bikes et autres EV.
(voir article complet : E-Bike Battery Factory Tours in China )
(voir article complet : Développement des batteries au lithium - Techniques de l’Ingénieur )
la production mondiale d’accumulateurs Li-ion est dominée par le Japon, la Corée et la Chine.
Sanyo-Panasonic, Samsung SDI, LG Chemical étant les sociétés les plus importantes du secteur.
En 2015, environ 75% de la production était destinée aux dispositifs électroniques portables (téléphones tablettes…) et aux voitures électriques et hybrides. Seulement 4% était destiné aux vélos électriques.
Stockage : pendant les périodes de non utilisation du VAE, conservez la batterie avec une charge de 50% environ (c’est à ce niveau que l’auto décharge est la moins importante).
Stockez la dans un endroit frais de préférence (5 à 10°C).
Vérifiez et recharger (seulement si nécessaire!) régulièrement pour conserver la charge.
Après la période de stockage, il faut recharger à 100% avant l’utilisation.
Avertissements importants concernant la batterie:
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ne pas utiliser un autre chargeur que celui fourni avec la batterie
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ne pas connecter les bornes + et - avec un objet métallique
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ne pas poser la batterie sur un sol humide
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la batterie est recyclable à 100%, ne pas la jeter (la remettre au vendeur ou en déchèterie)
Pour plus d’informations , voir le site : Battery University
Graphique : Batterie Lithium-ion - Nombre de cycles. source = Battery University
signification du coefficient « C »
C = 1 lorsqu’une batterie de 10 Ah est déchargée avec un courant de 10 A
C = 2 lorsqu’une batterie de 10 Ah est déchargée avec un courant de 20 A
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Pour un circuit type "Loire à vélo" l'intensité max sera de 5 à 6 Ampères
Pour une côte à 10%, l'intensité dépassera les 12 Ampères
Si vous avez un trajet comportant des fortes côtes, choisissez une batterie plus puissante, par exemple, 13 Ah à la place de 10 Ah.
Après, pour augmenter la durée de vie de votre batterie :
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la recharger lorsque la décharge se situe entre 50 et 60%, et dans tous les cas, avant qu’elle ne chute à 36 V (pour une batterie de 36 ou 37 V).
Les batteries Lithium-ion n’ont pas d’effet mémoire et ne doivent jamais être gérées comme les batteries Cadmium-Nickel, qui nécessitaient des cycles complets.
Des tests ont montré que la durée de vie était augmentée de 50% si on effectuait que des demi-décharges (essais effectués par le laboratoire de test de batterie CADEX http://www.cadex.com/en/batteries/basics-about-batteries)
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éviter d'exposer longtemps la batterie à des températures extrêmes. Le froid (t < 0°C) et la chaleur (t > 45°C) nuisent à ses performances et à sa durée de vie.
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éviter de trop solliciter votre batterie. Plus le courant de décharge (ou de charge) sera important et plus le nombre de cycles charge-décharge sera réduit (voir graphique ci-dessous).
Lors de la décharge complète, il est recommandé, par sécurité, de ne pas descendre sous la tension de 3,2 Volt par cellule. En général, le contrôleur de votre vélo, coupera à cette valeur.
Conseil : pour vérifier ce point, mesurez avec un voltmètre la tension aux bornes de votre batterie avant de la recharger.
Sur le vélo testé, le Ionéo City C500, avec batterie Phylion XH370-10J (37V- 10Ah), on constate le passage de 5 barrettes à 4, lorsque la tension chute sous 40 V, et, le passage à 1 barrette clignotante lorsque la tension chute sous 35 V. A ce stade, il ne reste que 5 % d'autonomie !
La console LCD C500 très complète du Ionéo City C500, affiche en permanence la tension de la batterie avec une précision de 0,1 V, ce qui s’avère très utile pour connaître le niveau de votre réservoir d'énergie.
En contre partie, le prix des batteries est à la baisse.
La croissance de la production est impressionnante
Évolution de la production d’accumulateurs NiCd, NiMH et Li-ion, exprimée en énergie stockée.
Le test a été réalisé en atelier, batterie 36 V - 13 Ah du vélo "Ionéo City C500", branchée sur une résistance morte de 26,6 Ohms (résistance de machine à laver).
- Valeur du courant moyen I = 1,4 A
- Relevés de la tension : chaque heure
Constatations:
- évitez de descendre sous 35 V
- la puissance indiquée par le fournisseur, 468 Wh, est respectée (les calculs donnent 460 Wh avec une précision de + ou - 3%)
Le lithium : généralités.
Le lithium est le 33e élément le plus abondant sur Terre.
Bien qu'il soit présent dans toutes les régions du monde,
on ne le trouve pas à l'état de métal pur du fait de
sa réactivité importante avec l'eau et l'air.
L’extraction du lithium a un impact environnemental important.
Le procédé d'extraction consiste à :
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pomper la saumure présente dans le sous-sol des lacs salés ;
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augmenter la concentration de la saumure par évaporation ;
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purifier et traiter la saumure afin d’obtenir le carbonate de lithium (Li2CO3) pur à 99 % ;
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effectuer la calcination du carbonate pour obtenir le métal lithium.
(voir article complet : Lithium - Wikipédia )
Recyclage des batteries Lithium-ion.
Est-ce qu’une batterie au lithium pour voiture (ou vélo électrique ! ) se recycle ?
Heureusement, la réponse est oui – les batteries qui alimentent les voitures électriques et hybrides peuvent être recyclées.
(voir article complet : Batteries Recyclables: Bonnes Nouvelles ! )