Tout ce que vous voulez savoir sur la tension des batteries lithium-ion

Qu'est-ce que la "tension de la batterie" ?

Il faut de l'énergie pour déplacer quelque chose. Cela s'applique également à nos voitures. Imaginez une voiture roulant sur une route escarpée avec les moteurs éteints. Vous vous demandez peut-être où elle puise l'énergie nécessaire pour prendre de la vitesse. C'est l'effet de la gravité. Lorsque la voiture était en haut de la route, elle avait le "potentiel" de prendre de la vitesse. Grâce à la gravité.

Lorsque votre voiture ne dévale pas les pentes, elle puise l'énergie nécessaire à son déplacement dans sa batterie. La batterie donne le "potentiel" nécessaire pour prendre de la vitesse. Grâce à l'énergie électrique stockée dans la batterie. Cette énergie stockée dans la batterie est appelée "énergie potentielle électrique". La tension de la batterie est une mesure de cette énergie. L'autre mesure est la charge stockée dans la batterie.

Les batteries sont constituées d'une ou plusieurs cellules. L'énergie stockée dans ces cellules dépend des réactions chimiques qui s'y déroulent. En voici un exemple, Tension de la batterie lithium-ion dépend de la réaction entre les ions lithium et d'autres substances chimiques présentes dans la cellule.

Quelle est la tension "normale" de la batterie ?

La tension d'une batterie est une mesure de l'énergie que la batterie peut générer dans une unité de temps. En d'autres termes, la tension détermine la puissance d'une batterie. Comme l'énergie est générée par des réactions chimiques, la tension de la batterie varie légèrement. Cette variation est déterminée par les facteurs qui influencent la vitesse de la réaction chimique. Toutefois, la tension de la batterie reste dans une petite fourchette dans la plupart des cas et à tout moment. À moins que les piles ne soient défectueuses !

La tension d'une batterie est la somme des tensions des cellules. Les produits chimiques et les matériaux utilisés dans la fabrication d'une cellule déterminent sa tension.
Par commodité, l'unité de tension est le "volt(v)".

La tension aux bornes d'un élément de batterie dépend des produits chimiques et des matériaux utilisés dans sa construction, et non de sa taille physique. Par exemple, les piles alcalines primaires utilisées dans les articles ménagers tels que les lampes de poche ont une tension de 1,5 V. Les piles au lithium en forme de bouton utilisées dans les montres ont une tension de 3 V. Les piles au lithium en forme de bouton utilisées dans les montres ont une tension de 3 V. Les cellules qui composent la pile ternaire au lithium-ion ont une tension de 3,7 V.

Quelle est la plage de tension des batteries lithium-ion ?

Vous pouvez demander quelle batterie a la tension la plus élevée. En fait, la batterie lithium-ion a la plus grande tension d'une seule cellule parmi toutes les batteries commerciales actuelles. Les batteries lithium-ion sont utilisées dans les appareils électroniques portables et les véhicules électriques. Les cellules lithium-ion peuvent constituer une batterie lithium-ion. Les produits chimiques actifs utilisés dans ces cellules comprennent les matériaux de l'anode et de la cathode, qui sont tous deux des composés contenant des atomes de lithium. Parmi les piles les plus courantes, on peut citer celles dont l'anode est en phosphate de fer lithié et la cathode en graphite (3,2 V), ou celles dont l'anode est en oxyde de nickel manganèse cobalt (NMC) lithié et la cathode en graphite (3,7 V).

La tension de ces cellules peut être supérieure ou inférieure à ces valeurs lorsqu'elles sont chargées ou déchargées, respectivement. Pour un fonctionnement et une durée de vie optimaux, ces cellules doivent se situer dans une plage de tension sûre. La tension de la cellule la plus couramment utilisée est comprise entre 3 et 4,2 V.
La tension d'une batterie au lithium-ion est la somme des tensions des cellules connectées en série à l'intérieur de la batterie. Si l'on utilise deux cellules lithium-ion ordinaires, la tension sera comprise entre 6 et 8,4 V (deux fois la tension de la cellule). L'utilisation de piles en dehors de la plage de tension sûre des piles au lithium-ion nuit à la pile et peut même nuire à l'utilisateur. En dessous de cette plage, les cellules lithium-ion développent une plus grande résistance, une capacité plus faible et des courts-circuits. Lorsque la tension est supérieure à la plage, la durée de vie et la capacité de la cellule diminuent.

Quelle est la tension réelle d'une batterie lithium-ion de 12 V ?

Vous savez maintenant que la tension des batteries est variable. La tension varie en fonction du pourcentage de charge de la batterie. La batterie lithium-ion de 12 V ne fait pas exception à cette règle. D'autant plus qu'il s'agit de batteries à décharge profonde. Cela signifie qu'elles sont déchargées presque complètement pendant leur utilisation.

La plage de tension d'une batterie au lithium-ion de 12 V dépend de la chimie interne de la batterie, de son âge, de sa température et de la continuité de son utilisation. La tension des batteries au lithium-ion de 12 V est observée dans les batteries au lithium-phosphate de fer (LFP ou LiFePo). La tension des batteries LFP varie de 10 à 14,6 V, en fonction de l'état de charge de la batterie. Toutefois, pour une durée de vie optimale, la batterie doit être utilisée à une tension supérieure à 12,9V. Cela correspond à un état de charge supérieur à 30%.

La tension de ma batterie est parfois affichée à 14V. Est-ce bon pour la voiture ?

La tension indiquée dans une batterie est sa tension nominale. Qu'il s'agisse d'une bonne batterie au lithium-fer-phosphate (LFP), d'une batterie au plomb-acide ou d'une batterie AGM (Absorbent Glass Mat), la tension varie de 2 à 4 volts au-dessus ou au-dessous de la tension nominale. Si la batterie de votre voiture est complètement chargée, la tension sera supérieure à la tension nominale. Une batterie LFP de 12 V avec une charge de 100% aura une tension de 14,6 V. Lorsque la charge descend à 90%, la tension de la batterie lithium-ion chute à 13,6V. Donc oui, une tension de 14V est sûre dans une batterie de voiture.

Comment choisir la bonne tension pour charger une batterie lithium-ion ?

Les chargeurs doivent être choisis en fonction de la tension de charge complète et de la capacité (C Ah) de la batterie. Il est sain de charger en utilisant une tension de 4,2 volts par élément. En d'autres termes, vous pouvez charger une batterie à trois cellules connectées en série avec une tension de charge de 12,6 V. Une batterie lithium-ion d'une capacité de C Ah peut être chargée à C ampères. Si la capacité est de 20 Ah, elle est chargée par un courant de 20 A.

Par quelle tension dois-je remplacer la batterie de ma voiture ?

Pour savoir si votre batterie a besoin d'être remplacée, mesurez sa tension à vide. Celle-ci doit être proche de la tension nominale. La tension nominale d'une batterie lithium-ion de 12 V est de 12 V. Vous pouvez donc être rassuré si votre batterie mesure une tension proche de 12,6 V après une nuit de repos. Dans le cas contraire, vous pouvez faire vérifier votre batterie par un professionnel.