Dégradation des batteries LFP, ce que les marques ne nous disent pas
Publié le 26 août 2024
LFP vs NMC, la guerre des coûts
Les fabricants de véhicules électriques se tournent de plus en plus vers les batteries LFP (lithium-fer-phosphate), abandonnant progressivement les batteries NCM (nickel-cobalt-manganèse) qui étaient les plus répandues ces dernières années.
Bien que les batteries LFP offrent une densité énergétique inférieure et donc moins d’autonomie, elles présentent des avantages significatifs qui séduisent l’industrie.
Ces batteries sont moins coûteuses à produire, ce qui se traduit par des prix plus compétitifs pour les consommateurs. Elles sont également plus sûres, avec un risque d’incendie réduit, et elles offrent une plus grande longévité.
Contrairement aux batteries NCM, les constructeurs recommandent que les batteries LFP soient chargées complètement de manière périodique, au moins une fois par semaine, comme le conseille Tesla par exemple pour ses modèles d’entrée de gamme, le Model 3 et le Model Y.
Cette recommandation repose sur l’idée que charger régulièrement la batterie à 100% préserve sa santé, évite une diminution des performances et aide à la calibration du pack, assurant ainsi une lecture plus précise de l’autonomie restante par le véhicule.
En revanche, pour les batteries NCM, il est généralement conseillé de limiter la charge à 80-90%, car une charge plus élevée augmente la température et le voltage, accélérant ainsi la dégradation de la batterie.
La Citroën ë-C3 sera équipé de batterie LFP ©Arnaud LescureL’étude qui remet en cause l’usage des batteries LFP
Un récent article publié dans le “Journal of Electrochemical Society”, coécrit par le Dr. Jeff Dahn, directeur d’un laboratoire de recherche financé par Tesla, remet en question ces pratiques courantes. Ce laboratoire, qui a aidé Tesla dans le développement de ses batteries NCM, présente des conclusions surprenantes sur les batteries LFP.
Selon l’étude, plus une batterie LFP est soumise à des cycles de charge répétés à un état de charge élevé, plus ses cellules peuvent être endommagées avec le temps. Pourquoi ? Ce type de batterie, lorsqu’elle est complètement chargée, génère des composés nuisibles (alcoylures de lithium) en raison du voltage et de la chaleur qui s’accumulent sur l’électrode négative, provoquant ainsi une dégradation.
“Les cycles proches de la limite supérieure de charge (75-100%) sont préjudiciables pour les cellules LFP/grafite. Nos résultats montrent une corrélation entre le SoC (état de charge) moyen de la batterie et la perte de capacité de charge, ce qui signifie que plus le SoC moyen est faible, plus la durée de vie sera longue. Il est donc essentiel de minimiser le temps passé à des niveaux de charge élevés“, explique l’étude.
Une recommendation peu applicable
Cette étude montre que pour maximiser la durée de vie des cellules LFP/graphite, il est recommandé de les utiliser dans des plages de charge plus faibles, tout en évitant les charges élevés aussi souvent que possible. Toutefois, ces recommandations ne sont pas sans conséquence sur l’usage et paraissent peu applicables dans la vie de tous les jours.
L’étude révèle en effet que les cellules cyclées dans des fenêtres de charge plus faibles (0%–25% et 0%–60%) ont conservé une capacité plus élevée sur une période prolongée, ce qui suggère que l’utilisation de ces fenêtres pourrait prolonger la durée de vie des cellules dans des applications pratiques.
L’angoisse de l’autonomie étant une des préoccupations majeures des conducteurs de voitures électriques, rouler avec un état de charge n’excédant pas le quart de la batterie risque d refroidir encore ceux qui s’interrogent sur la commodité d’usage de l’électrique.
