EN
La batterie LiPo est un type de batterie rechargeable utilisée pour alimenter des appareils grand public, notamment des drones et des téléphones. Toutefois, la connaissance des facteurs qui altèrent leur durée de vie peut s'avérer essentielle, non seulement pour les utilisateurs et les fabricants de batteries souhaitant optimiser leurs produits, mais aussi pour les aider à prolonger leur durée de vie. Même si certaines batteries offrent de bons avantages par rapport à leurs concurrentes, elles présentent néanmoins des faiblesses qui affectent leur durée de vie. Dans ce texte, on explique en détail comment la charge cyclique, la profondeur de décharge, la température et le stockage influencent les performances de la batterie LiPo.
Impact des cycles de charge et de la profondeur de décharge
Certains facteurs majeurs influençant la durée de vie d'une batterie LiPo incluent le cycle de charge. Un cycle de charge désigne la décharge d'une batterie qui est rechargée complètement, allant de la charge minimale (0) à la charge maximale (100), dans toutes les conditions. En pratique, l'application ne compte qu'un flux de PDC car des décharges partielles se produisent. Prenons un exemple : si un appareil utilise 25 pour cent d'énergie sur quatre utilisations possibles, cela ne signifie pas qu'il ait consommé un cycle complet. Une batterie LiPo est généralement limitée à un nombre compris entre 300 et 500 cycles avant que sa capacité ne diminue considérablement.
Un facteur essentiel déterminant la durée de vie de la batterie est la profondeur de décharge (DoD). La DoD indique la fraction de la capacité de la batterie utilisée avant de la recharger. Par exemple, une batterie peut être chargée à 50 % puis déchargée à nouveau jusqu'à 50 %, ce qui donne une DoD de 50 %. Des expériences ont montré à plusieurs reprises que la DoD pouvait être réduite afin d'offrir une durée de vie bien plus longue à la batterie. Une batterie avec une DoD de 20 % possède une durée de cycle bien plus élevée avant la panne, potentiellement supérieure au double de celle d'une batterie avec une DoD latente, par exemple une batterie régulièrement déchargée jusqu'à 80 %. Une telle relation s'explique par le fait que les décharges profondes accélèrent la dégradation, en provoquant davantage de contraintes sur les matériaux de l'anode et de la cathode.
Comment la température et la tension de stockage influencent la dégradation
La température influence considérablement la durée de vie des batteries LiPo. Celles-ci fonctionnent de manière optimale à température ambiante, généralement estimée à 20 °C (68 °F). Lorsqu'elles sont chauffées, les réactions chimiques internes des batteries LiPo s'accélèrent, ce qui peut temporairement augmenter légèrement leur capacité, mais entraîner une dégradation à plus long terme. Un chauffage extrême peut provoquer la décomposition de l'électrolyte, une résistance interne plus élevée, et finalement la panne. En revanche, des températures extrêmement basses peuvent empêcher la batterie de délivrer du courant, car l'efficacité des processus chimiques nécessaires à son fonctionnement est affectée par une résistance accrue.
En outre, la tension de stockage de la batterie LiPo influence considérablement sa durée de vie. Les batteries LiPo peuvent être conservées sur le long terme avec une charge partielle comprise entre 3,7 et 3,8 volts par cellule, et ne doivent pas être stockées complètement chargées (4,2 volts par cellule) ni déchargées (en dessous de 3,0 volts par cellule). Laisser une batterie dans un état complètement chargé favorise l'adoption d'une structure cristalline (dépôt de lithium) qui réduit irréversiblement sa capacité. En revanche, un stockage à basse tension peut entraîner un phénomène de décharge excessive ou une chute de la tension de la batterie en dessous d'un seuil sécuritaire, ce qui pourrait provoquer des dommages permanents.
Conclusion
En résumé, la durée de vie des batteries lithium-polymère rechargeables dépend de nombreux facteurs. Les cycles de charge et le niveau de décharge peuvent avoir un impact considérable sur la capacité de la batterie avant qu'elle ne diminue significativement. En parallèle, il est également essentiel de maintenir des conditions environnementales idéales, notamment une température appropriée et une tension de stockage adéquate, afin de préserver la santé de la batterie sur le long terme. En prenant conscience de ces paramètres et en les contrôlant, il est possible d'augmenter fortement l'usabilité et la durée de vie des batteries LiPo, permettant ainsi de continuer à alimenter les appareils auxquels elles sont connectées de diverses manières. Les batteries lithium-polymère évoluent grâce à une recherche et un développement continus portant sur la chimie des batteries, offrant ainsi des solutions plus stables et plus durables.