Test de batterie au lithium en hiver

Quelle est la part de Polar ou d’Arctic dans les batteries au lithium qui peuvent être chargées même à des températures bien inférieures à 0 degré Celsius grâce à un chauffage intégré ? Nous l’avons testé pour toi, au moins sur un modèle.

Pourquoi les batteries au lithium-ion n’aiment pas le froid ?

Les batteries lithium-ion sont en fait de petites divas, il ne faut pas qu’il fasse trop chaud, mais pas trop froid non plus. Après la chaleur, le froid est le deuxième plus grand ennemi des batteries. Cela est principalement dû au fait qu’à des températures inférieures au point de congélation, les réactions électrochimiques nécessaires se déroulent de plus en plus lentement et la résistance interne de la batterie augmente de plus en plus. Il devient de plus en plus difficile pour les ions de lithium de faire ce qu’ils aiment, c’est-à-dire se déplacer entre les électrodes. Par exemple, si ta batterie tient 10 heures à 20 degrés, il n’est pas rare qu’elle ne tienne plus que 4 heures ou moins à 0 degré. La batterie n’est pas différente de toi lorsqu’il fait froid, les mouvements sont plus difficiles pour toi aussi.

Si tu essaies de recharger ta batterie au lithium à des températures négatives, des dommages se produiront à l’intérieur de la batterie, ils sont appelés « lithium plating ».

Que se passe-t-il lors du placage au lithium ?

Lorsque la batterie se charge, nos ions se déplacent de la cathode (pôle positif de la batterie) vers l’anode (pôle négatif de la batterie). Si nous déchargeons notre batterie, c’est l’inverse qui se produit, l’électricité est alors libérée. Si tu essaies maintenant de charger la batterie à froid, il se peut que les ions ne se déplacent pas de la cathode vers l’anode comme tu le souhaites et qu’ils s’y accumulent, mais qu’ils forment du lithium métallique. Ce lithium s’accumule sur l’anode, ce qui, dans le meilleur des cas comme dans le pire, réduit « seulement » la puissance de la batterie. Mais cela peut aussi être vraiment dangereux, à cause du lithium métallique, un court-circuit peut se produire, ce qui peut même conduire à un incendie.

Pour ces raisons, il est important qu’une batterie au lithium ne soit chargée que lorsque les températures sont positives. En général, le BMS de la batterie arrête le processus de charge à 0 degré, protégeant ainsi les cellules contre le placage au lithium.

La solution : un tapis chauffant dans la batterie

Pour faire face à ce problème, les fabricants de batteries installent de plus en plus souvent des tapis chauffants dans les boîtiers de batterie. Avec ces tapis chauffants, la température des cellules de la batterie est augmentée, si nécessaire, jusqu’à des valeurs dans la zone positive, afin que la charge de la batterie soit possible même lorsque les températures extérieures sont bien en dessous du point de congélation. Voilà pour la théorie 🫣

Nous avons essayé le tout en Laponie par -20 degrés.

En test, la Supervolt 150Ah Polar

Supervolt nous a fourni le modèle Polar 150Ah pour un test. Et nous pouvons dire à ce stade que c’était vraiment un test de résistance absolu.

Après une nuit glaciale en Finlande, avec des températures de -20 degrés, le matin de la vérité est arrivé. Est-ce que la batterie commencera à se charger à ces températures ?

Un coup d’œil sur l’application a indiqué une température de cellule de -12 degrés, après le démarrage du moteur, le chauffage de la batterie s’est directement mis en marche. Jusqu’ici tout va bien, pensions-nous. Nous nous sommes mis en route pour notre prochaine étape, mais les températures étaient tout simplement trop froides, malgré le moteur en marche, la batterie n’est pas passée dans la zone positive après plus de deux heures de route et elle n’a pas été chargée d’un pour cent. Ce n’est qu’après avoir garé la voiture pour une pause que la chaleur accumulée par le moteur a permis à la batterie de chauffer suffisamment pour être chargée lors de la poursuite du trajet, sans cet arrêt, cela aurait probablement été impossible. – 20 degrés, c’est tout simplement trop pour cet emplacement de montage. Nous pourrions donc supposer qu’une pile au lithium normale aurait fait le même travail. Car même dans ce cas, les cellules auraient probablement été suffisamment chaudes à l’arrêt à cause de la chaleur du moteur.

Il en a été autrement pour des températures plus modérées, nos observations ont montré que jusqu’à – 5 degrés, ça fonctionne vraiment bien avec le chauffage.

Une autre situation est celle où tu te trouves sur un terrain de camping avec une connexion électrique, le chauffage de la batterie se met en marche dès que les températures deviennent négatives et les cellules ne se refroidissent pas à ce point.

Tu devrais garder cela à l’esprit si tu veux rester libre en hiver et dépendre de la charge.

Tu trouveras ici le premier test Supervolt :