De la même manière que les équipements des véhicules thermiques sont en constante évolution depuis de très nombreuses années, les éléments des véhicules électriques évoluent aussi. Outre l’ensemble des équipements intérieurs, c’est la batterie électrique sans qui le moteur ne démarre pas qui fait l’objet de nombreuses attentions et en particulier sur le type de cellules qui la composent.
Les batteries au plomb ont été supplantées par celles au lithium ion et les professionnels se tournent maintenant vers la technologie des batteries de type lithium fer phosphate (LiFePO4) où la cathode est réalisée en phosphate de fer lithié.
Cette batterie est aussi appelée « LiFe » ou batterie LFP.
La batterie LFP (lithium fer phosphate) qu’est-ce-que c’est ?
La technologie lithium fer phosphate (LiFePO4) a été mise au point en 2007 et elle se présente à l’heure actuelle comme l’avenir des batteries lithium ion, qui ont maintenant totalement remplacées les batteries au plomb.
Les avantages de la batterie lithium fer phosphate sont nombreux et ils sont positifs dans l’amélioration des performances des deux roues électriques : vélo, scooter, moto, trottinette, etc. Certains de ses domaines d’application sont en pleine évolution et si cette batterie semble mieux adaptée à l’équipement des véhicules deux ou quatre roues électriques, les constructeurs de véhicules électriques vont très vite s’orienter vers son exploitation.
Info, Pithiviers, Loiret, France abrite une usine de conception des batteries de type lithium fer phosphate.
Quels sont les avantages des batteries LFP (lithium fer phosphate) ?
Les avantages de la batterie lithium fer phosphate (LiFePO4) comparée à la batterie lithium ion LiCoO2 sont nombreux :
- taux d’autodécharge très faible,
- peu d’altération jusqu’à une température d’utilisation de 70 °C : sécurité maximum et risque minimum d’incendie et d’explosion,
- moins polluante et moins toxique que tous les autres types de batteries,
- stabilité de la tension : puissance conservée tout au long de la décharge,
- recharge très rapide sur environ 2 000 cycles de décharge : grande longévité,
- densité d’énergie 3 fois supérieure à celle d’une batterie au plomb,
- stockage sur du moyen et long terme,
- large panel de formats et de tensions pour tous les types d’utilisations.
Il faut souligner deux inconvénients majeurs :
- dégradation des performances lorsque les températures d’utilisation sont basses : cet inconvénient, déjà constaté sur les batteries lithium ion est accentué avec les batteries lithium fer phosphate,
- poids augmenté : 35 % environ supérieur aux batteries Li-ion, important surtout pour les deux roues,
- encombrement plus important : peu gênant pour une grande voiture (Tesla) mais pénalisant sur un véhicule de plus petite taille,
- densité énergétique légèrement plus faible mais qui représente malgré tout celle de la batterie au plomb multipliée environ par trois. A volume égal, son poids est supérieur à une batterie lithium ion et à puissance égale, la batterie lithium fer phosphate est plus volumineuse.
Quelles sont les applications des batteries LFP (lithium fer phosphate) ?
Avec tous les avantages que l’on vient de citer, les batteries LiFe sont susceptibles de remplacer la technologie lithium ion actuelle, et dans de nombreuses configurations telles que les fauteuils roulants électriques, le modélisme (bateaux, avions), les fauteuils roulants, les chariots de golf et bien entendu tous types de véhicules électriques. Toutes ces applications nécessitant un certain niveau de puissance sur du long terme.
Mais attention, malgré ces avantages, l’évolution des capacités des batteries imposent des contraintes parfois compliquées à prendre en compte : si l’emplacement d’une batterie li-ion est moins grand que celui d’une batterie lithium fer phosphate, changer de batterie implique de changer la configuration de son emplacement.
Avant d’envisager de changer le type de batterie d’un deux roues électriques, il faut tenir compte du rapport encombrement/rendement/performances. Ces trois composantes étant liées, il est impossible d’optimiser conjointement le prix tout en augmentant la capacité, la puissance et l’autonomie.