Conseils pour charger les véhicules électriques en hiver

À des températures inférieures à zéro, la capacité des batteries lithium-ion diminue, la tension baisse, la résistance augmente, le courant de sortie diminue et le taux d'autodécharge s'accroît. Par conséquent, la capacité de réserve initiale permet de parcourir une distance plus courte que lors des trajets effectués pendant les mois les plus chauds.

Cette baisse de capacité s'explique par le fait qu'à basse température, l'électrolyte conduit moins bien les ions lithium et que les réactions chimiques se déroulent plus lentement. L'ampleur de la baisse de rendement de la batterie par temps froid dépend de sa composition chimique. Par exemple, les batteries au lithium-fer-phosphate et au lithium-titanate sont mieux adaptées à une utilisation hivernale que les autres modèles Li-ion.

Facteurs qui réduisent de le autonomie en hiver

Outre les basses températures, l’autonomie est affectée négativement par la présence d’un manteau neigeux, du vent de face et d’autres facteurs qui créent une résistance supplémentaire lors de la conduite. Contrairement à une voiture, où la batterie est chauffée par le moteur en marche pendant le trajet, cet effet n’existe pas sur les vélos électriques et autres types de véhicules électriques légers. Au contraire, pendant le trajet, en raison du flux d'air froid qui souffle face à soi, la batterie se refroidit encore de 3 à 5 °C.

Et bien que l'effet des températures négatives sur les batteries lithium-ion soit temporaire, une exposition prolongée au froid leur est néfaste. Une autodécharge rapide entraîne souvent une décharge profonde de la batterie, sa dégradation et une perte irréversible de capacité. C'est pourquoi il est recommandé d'isoler les batteries de traction des véhicules électriques en hiver.

Batterie pour véhicules électriques en hiver

Pour une utilisation hivernale sur les trottinettes électriques, les vélos, les chenillettes, les scooters, les cyclomoteurs et autres types de véhicules électriques individuels, il est recommandé d'utiliser des batteries de traction de type LiFePO₄ ou LTO (lithium-titanate). Pour les protéger contre l'hypothermie, les batteries destinées aux véhicules électriques utilisés en hiver sont isolées à l'aide d'un matériau isolant thermique et équipées d'un système de chauffage.

Le rôle d'un manteau de fourrure pour la batterie est assuré par un boîtier spécial, à la fois résistant et souple, semblable à un “ thermos ” et fabriqué à partir d'un matériau isolant thermique. Sa fonction est de maintenir la température de la batterie dans une plage optimale, en l'empêchant de trop se refroidir et de voir sa capacité diminuer. Lorsque le boîtier de la batterie est en outre équipé d’éléments chauffants à faible courant (plaques basse tension), on obtient une batterie chauffée.

Consignes d'utilisation d'un boîtier de batterie pour une batterie

Pour utiliser correctement un puits thermométrique, il convient d'y placer une batterie chaude (à température ambiante) ; le boîtier maintiendra alors la plage de température optimale. Si la pile n'est pas conservée au chaud à la maison, mais dans un garage froid, elle se refroidira dans n'importe quel étui thermique si elle est laissée au froid pendant une longue période. Il n'est donc pas recommandé de laisser la pile au froid.

Si l'on compare les puits thermométriques avec et sans éléments chauffants, les modèles de type 1 s'avèrent plus efficaces. Des plaques à basse tension chauffent la batterie et maintiennent une température optimale pour son bon fonctionnement. C'est pourquoi une batterie chauffée pour véhicules électriques est considérée comme la meilleure solution pour l'hiver.

Les éléments chauffants peuvent être achetés séparément ou dans le cadre d'un système de chauffage complet. Les plaques sont en plastique ou en textolite fine et intègrent des éléments chauffants. En général, on utilise deux plaques de chauffage, installées le long des parois latérales de la batterie. Elles consomment peu d'énergie – entre 20 et 40 watts –, ce qui est largement suffisant pour maintenir la température au-dessus de zéro. Les éléments chauffants sont généralement alimentés par la batterie elle-même.

Fabrication d'un boîtier thermique pour une batterie

Vous pouvez fabriquer un puits thermométrique pour la batterie à partir des matériaux suivants :

mousse – mousse de polyéthylène dotée d'une surface réfléchissante et d'un coefficient de conductivité thermique de 0,04 W/(m – °C) ;
Mousse plastique : son coefficient de conductivité thermique varie selon la marque et se situe entre 0,037 et 0,043 W/(m·°C)
film isolant sur mousse plastique – matériau présentant un coefficient de conductivité thermique compris entre 0,038 et 0,043 W/(m·°C) ;
Feutre : son coefficient de conductivité thermique est de 0,036 W/(m – °C).

L'essentiel est d'éviter d'utiliser des matériaux inflammables. On découpe le matériau isolant choisi en fonction de la taille et de la forme de la batterie. Pour renforcer les propriétés protectrices de la housse thermique, on utilise plusieurs couches de matériau. La batterie est isolée de tous les côtés. L'isolation est fixée à l'aide de ruban adhésif. Parfois, des fermetures Velcro sont utilisées pour faciliter la mise en place. Des ouvertures techniques sont pratiquées pour le passage des câbles et des fixations.

Une telle “ housse ” empêchera la batterie de trop se refroidir et de perdre de sa capacité par temps froid. Cependant, avant de recharger une batterie utilisée en hiver, vous devez tout d’abord la ramener à température ambiante. Cela permettra d’éviter toute surcharge et d’autres conséquences néfastes. Il est strictement interdit de recharger la batterie à des températures inférieures à zéro, même si elle est isolée.