Le processus de chargement des batteries lithium-ion

 

Les batteries lithium-ion ont permis de grandes avancées en fournissant une source d’énergie efficace pour une gamme croissante d’appareils électroniques, allant des smartphones aux véhicules électriques. La technologie lithium-ion dispose d’avantages significatifs par rapport aux autres technologies, telles que les batteries au plomb. Le lithium-ion se distingue grâce à sa légèreté, son importante densité énergétique et sa capacité à se recharger rapidement.

Dans cet article, découvrez le fonctionnement des batteries lithium-ion et leur processus de rechargement.

 

Le fonctionnement des batteries lithium-ion

Avant de plonger dans le processus de chargement, il est important de comprendre la structure de base des batteries lithium-ion. Elles se composent de cellules reliées en série et en parallèle et sont équipées d’un BMS. Il s’agit d’un système électronique qui assure la sécurité et optimise la durée de vie des batteries lithium-ion.

Ces batteries transforment l’énergie chimique en énergie électrique, cela est possible grâce à l’échange réversible d’ions lithium entre une électrode positive (cathode) et une électrode négative (anode). Lorsque la batterie est en fonctionnement, les ions se déplacent de l’anode au sein de l’électrolyte vers la cathode, ce qui produit le courant. Lors de la charge de la batterie, le phénomène inverse se produit. Les électrons migrent vers l’électrode négative.

Pour découvrir en détail le fonctionnement et les avantages des batteries lithium-ion, consultez cet article : Ce qu’il faut savoir sur les batteries Lithium-ion

 

Les étapes du processus de chargement d’une batterie lithium-ion

Les batteries lithium-ion ont un processus de charge particulier qui leur est propre, il se distingue en deux étapes. Au début du processus de chargement, la batterie est capable d’accepter un courant de charge élevé. Pendant cette phase, la tension reste constante et le courant diminue progressivement à mesure que la batterie se charge. Cette étape vise à charger rapidement la batterie jusqu’à environ 70 à 80% de sa capacité.

Une fois que la batterie atteint environ 80% de sa charge, le processus passe à la phase de tension constante tandis que le courant continue de diminuer jusqu’au chargement complet de la batterie. Ce mode de chargement permet de protéger la batterie d’une quelconque surcharge. 

Ce processus en deux étapes permet un chargement plus rapide de la batterie lithium-ion, mais aussi de prolonger sa durée de vie. Concernant le temps de charge, il varie en fonction des capacités de chaque batterie. 

 

La surveillance de la batterie

Le BMS (Battery Management System) joue un rôle crucial en surveillant la température, la tension et le courant pendant le chargement. Si une anomalie est détectée, le BMS peut interrompre le chargement pour prévenir tout risque. En effet, en étant équipées d’un BMS, les batteries lithium-ion sont protégées de potentielles surcharges ou surtensions.

 

L’amélioration des performances des batteries lithium-ion

Depuis leur première commercialisation les batteries lithium-ion n’ont cessé d’être améliorées, que ce soit en termes de recyclage, de performance, de sécurité et aussi de chargement. Des recherches continuent d’être menées pour explorer de nouvelles méthodes de chargement et de matériaux d’électrode pour améliorer les performances et la durabilité des batteries lithium-ion.