Durée de vie des batteries au Lithium: Maximale au Québec!
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Batterie-VOLT

Il y a actuellement une crainte que les températures chaudes affectent la durée de vie des batteries au lithium.  Cette crainte est actuellement amplifiée par la vague de chaleur qui sévit dans le sud, avec des températures qui atteignent plus de 105 degrés Farenheit (plus de 40 Celcius) Ainsi, plusieurs propriétaires de Nissan Leaf du sud des États-Unis se plaignent d’une perte de capacité de la batterie de leur voiture entre 5 et 10% après seulement un an.

Il faut aussi savoir que Nissan a fait un design de batterie sans gestion active de la température.  La batterie est simplement refroidie à l’air.  Quand l’air ambiant est très chaud, le refroidissement est insuffisant et la batterie se dégrade alors plus rapidement qu’avec un système de refroidissement actif.

La Chevrolet Volt, comme la Ford Focus Électrique ont un système de gestion de la température de la batterie qui est par liquide caloporteur (aussi appelé Prestone), et qui réchauffe la batterie quand il fait trop froid,   et la refroidit (avec le système d’air climatisé) quand il fait trop chaud.  Ces systèmes de gestion thermique vont permettre d’avoir des batteries qui ont conservé plus de 80% de leur capacité initiale après 10ans, alors que le système avec refroidissement à l’air libre va emmener une dégradation plus élevée.  GM garantit ainsi la batterie de la Volt pour 8 ans / 160000 kms.

Un article de fond par le département américain de l’énergie indique que la durée de vie de la batterie va varier selon la position géographique de l’utilisation.  Ainsi, dans les villes du Sud, comme Houston et Phoenix une plus grande dégradation est à prévoir que dans les villes plus nordiques.  À ce sujet, le climat du Québec est donc une pure bénédiction pour les batteries de véhicules électriques.  L’effet du froid est que la batterie va simplement avoir (temporairement) moins de capacité (le temps qu’elle soit réchauffée) mais elle ne se dégradera pas (ou beaucoup moins).

Le lien vers l’article du département américain de l’Énergie:

Vie estimée selon les environnements thermiques.

Vie estimée selon les environnements thermiques.

 

http://www1.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/pdfs/thermoelectrics_app_2012/wednesday/cunningham.pdf

 

François Boucher

About François Boucher

Ingénieur électrique de formation, je suit le développement et la mise en marché des véhicules électriques depuis plusieurs années. Le Québec étant pourvu d'énergie bleue abondante et renouvelable, il est simplement sensé de promouvoir le transport électrique dans la belle province. Je suis actuellement propriétaire d'une Volt 2011 et ma femme vient de recevoir la sienne. Nous somme donc la première famille "surVOLTée" du Québec!
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18 Responses to Durée de vie des batteries au Lithium: Maximale au Québec!

  1. Benoit Lamarche says:

    Vous dites que les cies garantissent les piles 8 ans 160000km mais elles écrivent aussi aue ka perte de capacité avec le temps est normale et non garantie

    C’est justement ce qui se passe avec les laptop et cellulaire, apres qq annees ont change la batterie et on paie la facture

    Qu’en sera-t-il avec les piles des VÉ?

    Je cherche des réponses car on s’entend que le prix de remplacement sera nécessairement substantiel, même à 200$/kW-h!

    Ça ne fait pas de moi un opposant au VÉ, au contraire. Je cherche juste une réponse plus claire que ce que j’ai en ce moment. J’ai lu le document du proprio pour la Leaf et je n’ai pas trouvé ça satisfaisant.

    Ça ressemble à une vaste zone grise pour moi cette question de la garantie. D’un côté on veut nous rassurer en disant que c’est garantie longtemps, mais de l’autre on dit aussi que ca peut user avec le temps et c’est normal… Et donc non garanti!

    Suis-je seul à m’interroger là-dessus?

    Je me souviens d’un dictons qu’un prof nous citait: ce qui est clair se conçoit bien et les mots pour le dire nous viennent aisément.

    Au plaisir de lire vos commentaires!

    Bye, Benoit

    • Jean Santerre says:

      C’est plutôt ” Ce qui se conçoit bien s’énonce clairement, et les mots pour le dire arrivent aisément. (Boileau)
      Cela dit, vous avez entièrement raison de parler de zone grise pour les batteries et dans le cas de la Leaf de la voiture en général.
      Les informations fournis par le manufacturier sont minimal par choix, omission ou même négligence et certain parlent même de désinformation au sujet de l’autonomie.
      Il y a actuellement un recours juridique contre Nissan (USA) qui invoque une telle chose parce que le manufacturier publicise une autonomie basé sur une pleine charge de batterie, mais n’informe pas l’acheteur éventuel qu’il ne recommande pas cette pratique. La Leaf est en effet préconfiguré pour pouvoir être rechargé à 80% de capacité et cette option est priorisé par le manufacturier et clairement indiqué dans le guide du propriétaire qui le recommande pour “prolonger la vie des batteries”!!! Aucune mention, aucune statistique, table ou tableau de détérioration éventuel de ce que représenterait cette pratique sur la duré de vie n’est cependant disponible.
      Le personnel supposément formé de Nissan pour la Leaf, n’est pas mieux informé et je n’ai pas obtenue aucune information à ce sujet, ni d’aucune autre source d’ailleurs.
      Il faut bien comprendre qu’il s’agit d’un saut quantique dans le mode de propulsion des véhicules et qu’il y a surement tout à gagner à informer davantage et plus précisément les propriétaires éventuel ou de fait.
      Je crois vraiment que Nissan avait et à toujours l’obligation d’informer les acheteurs des limitations de leur produit.
      Il s’agit d’une déception profonde pour nous, même si la voiture est, dans son ensemble, très satisfaisante et est toujours un plaisir à conduire.

    • François Boucher François Boucher says:

      Bonjour, Benoit
      Comme Jean Santerre l’écrit, la quantité d’informations détaillées est maigre. Je suis allé puisé cette information pour cet article dans les centres de recherches.
      La poursuite collective contre Nissan, pour une dégradation de la batterie de plusieurs Leafs, au Texas et en Arizona (deux des états les plus chauds) est basée sur une perte mesurée d’autonomie de la batterie, qui a atteint jusqu’à 20% dans le pire cas, situé dans un de ces deux états.

      Une chose est connue: les batteries qui sont gardées à température constante par un système de gestion de la température vont avoir l’espérance de vie la meilleure. Ainsi, la Ford Focus Électrique et la Chevrolet Volt ont de tels systèmes de chauffage et refroidissement. La Leaf et la iMiev n’en ont pas. Il y a des rumeurs qu’une Leaf version 2 va avoir un tel système.

      L’autre grand facteur de dégradation est le cyclage des batteries. Les cellulaires laissent décharger au max leurs batteries. Les voitures électriques ne les laissent atteindre que 30% de leur décharge max. Les cellulaires ne refroidissent pas leurs piles non plus. Plus les cycles de charge et décharge sont de grande amplitude, plus cela diminuera la vie d’une batterie.

      • Hugo Beaulieu says:

        La I-Miev a un système de refroidissement des batteries, avant d’écrire n’importe quoi informez-vous donc. Sur youtube il y a le video complet de l’assemblage d’une I-Miev et on y voit très clairement le ventilateur et c’est d’autant plus affiché sur leur site internet.

        • François Boucher François Boucher says:

          Il serait judicieux que je précise alors ce que j’ai écrit pour la iMiev: Celle-ci dispose d’un système de ventilation forcée pour dissiper la chaleur, par air forcé, mais pas d’un système d’air climatisé pour refroidir cet air. Le problème dans les états “chauds” du sud des USA, c’est que l’air ambiant est déjà à une température qui est trop élevée pour avoir une durée de vie “optimale” de la batterie au lithium. Forcer de l’air déjà trop chaud ne refroidit pas assez la batterie. Au Québec, avec les température d’été qui ne dépassent que rarement 30 degrés C, ce système de refroidissement est tout à fait correct, mais en Arizona, ou il fait 42 Celcius à l’ombre, il faut refroidir plus activement les batteries. Pour ce faire, la Volt et la FFE (qui ont les mêmes cellules de batteries de LG Chem) utilisent un refroidissement par liquide et ce liquide est refroidi en utilisant le système d’air climatisé de la voiture. Cela emmène une gestion de température vraiment optimale. Ajout: Voici un lien vers un excellent vidéo sur la construction et les tests effectués sur la iMiev. La partie 2 montre un peu plus la construction de la batterie et le ventilateur pour la gestion thermique.

        • Francis says:

          M. Beaulieu,
          Ce site est supporté par des bénévoles, et non pas par des journalistes payés pour le faire.
          Alors, par respect, avant d’écrire des commentaires comme ceci : « avant d’écrire n’importe quoi informez-vous donc. », pensez y a deux fois.
          Il y a des façons d’échanger qui sont plus approprié que cela !

  2. Benoit Lamarche says:

    @JSanterre: merci pour la correction sur la citation!

    Vos commentaires me rassurent, au moins on a la même lecture de la situation.

    On fait donc un peu comme une profession de foi (leap of faith) envers la technologie en devenant adepte des VE

    Chose remarquable et surprenante néanmoins, c’est qu’il me semble y avoir peu de consommateurs de VE décus ou carrément insatisfaits

    Je presume que ces acheteurs de la premiere heure sont très informés et ont donc faits des choix éclairés

    Je suis cependant, je pense, d’une autre catégorie soit celle qui aime bien entrer dans le bal une fois la nouveauté consommée. Mais ici l’effet nouveau risque de durer 5-10 ans… Alors je m’informe plus!

    Merci de vos reponses et A+

    Bye, Benoit

  3. Jean Lafrenière says:

    J’ai une questions qui me trotte dans la tête. Est-ce que la vitesse de chargement à une influence sur la durée de vie des batteries? Si oui, quel est la meilleur manière pour les recharger. Vite au début et lent vers la fin? ou l’inverse?
    On nous vente les mérite de la vitesse de chargement sur du 240 volt mais, est-ce qu’il y a un impact négatif?
    Toutes c’est questions sont secondaire lorsque le temps compte mais, si on branche notre voiture le soir pour le lendemain, on peut être moins pressé pour prolonger la durée de vie des batteries.

    • François Boucher François Boucher says:

      Il est certain qu’en chargeant plus lentement une batterie, on lui permet d’augmenter sa durée de vie. Cependant l’effet de changement de la durée de vie se produit quand on veut effectuer des charges très rapides. Ainsi, quand on prends 4 heures pour une recharge, on a un temps de charge lent. Sur du 120V, avec 7-8 heures de temps de recharge, c’est du très lent. Mais il n’y aura presque pas d’effet sur la durée de vie, car ces deux modes de recharge sont lents.
      La Ford Focus Électrique peut se charger avec un taux de 6600Watts, alors que la Volt, la Leaf et la iMiev sont limités à 3300Watts. Ces taux sont étudiés pour ne pas avoir d’impact sur les durées de vie de batterie. Les recharges en 30 minutes et moins sont des charges rapides et elles vont affecter la durée de vie (en nombre de cycles de charge/décharge) qu’une batterie de véhicule électrique va supporter.

      Les manufacturiers de voitures électriques ne peuvent se permettre d’emmener une garantie de 8 ans sans avoir fait des tests suffisants pour s’assurer que les voitures vont effectivement supporter la durée de la garantie avec un minimum de requêtes des clients. En général, on souhaite un design qui va emmener moins de 5% de plaintes dans la durée de la garantie. Je serais donc très surpris qu’on découvre des problèmes significatifs dans la durée de vie des batteries.

    • Jean Santerre says:

      J’ajouterai en supplément qu’il existe des chargeurs plus évolué que d’autre.
      Oui, la vitesse de charge affecte la durabilité et c’est pour cette raison qu’il y a maintenant des circuits électronique intégré sur les batteries des équipements à main avancé moderne, (Milwaukee, Bosch, Makita, Dewalt etc…) qui dialogue avec le chargeur pour qu’il utilise le chargement approprié ou l’interruption en dehors de conditions favorable.
      Nombre de cycle effectué, niveau de charge, température et variation de celle-ci en fonction de la charge appliqué, uniformité des cellules, etc.
      Le fait est que l’on peut tripler ou mieux la durabilité des batteries en raffinant la recharge.
      Des recherches sont également en cours pour élaborer des algorithmes pour la recharge des batteries qui par l’observation des paramètres réactifs (rétroaction au chargeur) permettrait d’optimaliser le temps de recharge et la duré de vie.
      Bref, il s’agit de la science toujours en progrès.

  4. Jean Lafrenière says:

    Si je comprend bien, la masse des batteries d’automobile est tel que nous chargons toujours relativement lentement pour celle-ci, que ce soit sur le 120v ou 240v. Les futurs chargeur rapide de 480 v seront à surveiller pour la durée des piles.

    Merci beaucoup de l’explication Monsieur Boucher.

  5. François Boucher François Boucher says:

    M. Lafrenière, vous avez très bien résumé le tout! Il est à noter que les chargeurs rapides de 480V sur la Leaf viennent avec un avertissement dans le manuel de la Leaf que leur utilisation répétée peut diminuer la durée de vie de la batterie et que ceci ne serait pas garanti. Si les batteries des VÉ augmenteraient significativement, i.e: 3 à 10 fois plus grosses, alors les chargeurs de 480V seraient des chargeurs “lents” pour ces piles. On peut comprendre que si nous électrifions des autobus, les piles seront plus grosses que pour des voitures. Les chargeurs seront alors aussi grossis en fonction de ces grosses piles.

  6. Benoit Lamarche says:

    @FBoucher
    Vous écrivez:
    “Les manufacturiers de voitures électriques ne peuvent se permettre d’emmener une garantie de 8 ans sans avoir fait des tests suffisants pour s’assurer que les voitures vont effectivement supporter la durée de la garantie”

    À quoi je réponds: Bien sûr qu’elles peuvent mettre en marché ces piles sans trop de risques! Elles n’ont qu’à citer cette note:

    “Avec le temps et l’usage, la capacitédes batteries lithium-ion diminuera graduellement, ce qui est considéré comme de l’usure normale. La perte de capacité des batteries résultant de la diminution graduelle de la capacité N’est PAS couverte par la garantie limitée de véhicule neuf. Consulté votre guide…”

    La citation ci-haut provient littérallement du pamphlet de la Ford Focus Electric 2013, dernière page, dans les petits caractères.

    Donc les manufacturiers s’en lavent les mains. Achetez-vous une nouvelle batterie, c’est normal la perte de capacité!

    Et j’anticiperais la chose se produire dans un horizon de 5 ans 80 000km et déjà rendu à 50% de la capacité initiale de la batterie.

    En bref, s’il n’y avait pas ce petit maudit paragraphe sur la perte de capacité, je serais sans doute en lice pour un VE (en fait je le suis déjà car j’ai versé le 100$ à Nissan à l’été 2011 et fait faire mon evaluation à domicile par AeroVironment) mais je veux dire ici Vraiment en lice… Là j’ai les pieds sur les freins et j’étire mon pétro-bazou tant que possible!

    Merci

    Bye, Benoit

    • Patrick says:

      Ce qui me rassure, par rapport à la Volt, c’est qu’elle est disponible depuis 2010 aux États-Unis, et je n’ai pas trouvé mention d’utilisateurs qui rapportaient une perte d’autonomie de leur batterie, après deux ans.

  7. Benoit Lamarche says:

    Le graphique du USDoEnergy mentionné dans l’article initial indique après 5 ans une capacité relative des piles variant entre 80 et 90%

    Je trouverais cela rassurant si de tels graphiques accompagnaient la documentation des VE.

    Est-ce que le 80-90% de capacité après 5 ans fait consensus ici? Est-ce que tout le monde est d’accord avec mon affirmation que 5 ans et 50% de capacité serait jugée inacceptable et devrait alors être couvert par la garantie?

    Enfin, toujours pour la garantie, pourquoi n’y aurait-il pas le même genre de garantie que l’on retrouve sur les batteries plomb-acide de nos pétro-bazous? Je fais référence à une garantie à 100% pour une période de 12 à 24 mois et au-delà de cette période, lA garantie couvre au prorata du temps fait vs la durée totale de la garantie initiale.

    Car je comprends très bien aussi que si la pile devenait subitement inutilisable apres 6 ans sur 8, ce serait exiger beaucoup que d’obtenir un remplacement de
    Batteries sous garantie sans aucun déboursé…

    Merci

    Bye, Benoit

    • Jean Santerre says:

      Vous posez des questions légitimes.
      Voici mes commentaires personnels à leurs propos.
      Les décharges de responsabilité “disclaimer act” sont d’usage courant dans tout les produits ou service que vous pouvez obtenir ou utiliser.
      Il s’agit d’une pratique rendu nécessaire pour des litiges imprévus, par des législations national ou régional et une première protection contre des abus possible (très possible) de rare consommateur qui espère un pactole avec une faille quelconque dans les garanties.
      Une fois cela dit, il est de notoriété publique et dans la jurisprudence que cela n’absout en rien les obligations des manufacturiers ou fournisseurs de services vis-à vis leurs responsabilités.
      Oui, il s’agit d’un acte de foi. De la même manière que lorsque vous achetez un grille-pain, un frigo ou un nouveau téléviseur.
      L’envergure est simplement beaucoup plus significative.
      Malgré toutes les informations que vous pourrez obtenir, il restera toujours le doute de votre propre expérience. Ce que vous ne saurez qu’en le vivant.
      Je n’ai personnellement pas d’inquiétude majeure pour la durabilité des batteries lithium-ion pour les éprouver quotidiennement dans une panoplie d’outil professionnel. Perceuse, visseuse, scie ronde ou alternative, soudeuse, sectionneur lampe de travail ou de poche sans fil, font tous parti du quotidien des travailleurs d’aujourd’hui avec tout les abus que vous pouvez imaginer et pire, chute, froid, chaleur, immersion, surmenage, cadence de travail. Pourtant les pannes ou bris sont peu fréquent et sans grande conséquence.
      De fait, très peu d’ouvrier travaillent sans ces équipements et ils ne s’en passeraient guère.
      En regard de cela l’usage d’un véhicule en conduite quotidienne, c’est de la petite bière.
      Donc, à moins de tenté d’utiliser un véhicule d’une manière pour laquelle il n’a pas été conçus, il est improbable qu’il faille à la tâche dans l’enveloppe de travail auquel il est destiné.

      • Benoit Lamarche says:

        @JSanterre

        J’aime beaucoup votre point de vue.

        En particulier:
        “… il est de notoriété publique et dans la jurisprudence que cela n’absout en rien les obligations des manufacturiers ou fournisseurs de services vis-à vis leurs responsabilités.”

        On s’entend là-dessus. En fait, un manufacturier réfléchira toujours en fonction de son leitmotiv fondamental: le profit. S’il crée un préjudice tellement flagrant à un ou quelques consommateurs que celà ferait fuir tous les futurs clients, alors il trouvera un terrain d’entente.

        Enfin, vous ajoutez:
        “Malgré toutes les informations que vous pourrez obtenir, il restera toujours le doute de votre propre expérience. Ce que vous ne saurez qu’en le vivant.”

        Je suis tellement d’accord avec cette affirmation! Je sens que nous aurons un jour l’opportunité d’échanger plus en détails sur le sujet.

        Je peux dire que cet échange a quelque peu modifié ma perception des choses sur les batteries et leurs garanties. Merci.

        Au final, je dirai qu’une garantie, au fond, c’est comme une police d’assurances: mieux vaut ne jamais en avoir besoin! Mais si on doit y avoir recours, il est préférable que ce soit pour une cause hors de tout doute, la panne totale finalement. Pas de zone grise alors!

        Merci encore!

        Bye, Benoit

  8. Louis Gervais says:

    Mr Lamarche, concernant la garantie des batteries, je n’ai pas de doute sur la durabilité de ma batterie d’autant plus, que GM a développé et ”breveté” une méthode de rénovation de ses batteries. Ce qui ne devrait pas coûter trop cher à la fin. De plus, en collaboration avec la multinationale ABB, il est prévu de récupérer ces batteries après la vie utile des Volt pour alimenter des complexes d’habitations le jour et recharger la nuit. Mieux encore, la batterie n’est utilisée qu’à 75% pour éviter les décharges trop basses et elle est gérée thermiquement pour éviter toute dégradation.

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