Batterie au lithium pour vélo électrique

Densité énergétique plus élevée
L’un des principaux attraits des batteries lithium-ion est leur densité énergétique exceptionnelle : par rapport à d’autres technologies de batteries rechargeables, les batteries lithium-ion peuvent stocker plus de kilowattheures d’énergie dans un boîtier plus compact et plus léger.

Cette fonctionnalité se traduit directement par une autonomie plus longue pour les vélos et scooters électriques après une seule charge, de sorte que les déplacements ne sont plus limités par la distance.

Chargement efficace
Dans la plupart des cas, les batteries des vélos et scooters électriques peuvent passer rapidement d'une faible puissance à une pleine puissance en seulement 3 à 5 heures, dépassant largement les 8 à 12 heures requises pour les batteries au plomb traditionnelles. Une telle efficacité de charge élevée réduit considérablement le temps d’attente.

Durée de vie plus longue
Dans des conditions d'entretien et d'utilisation correctes, les batteries au lithium peuvent supporter plus de 500 cycles complets de charge et de décharge, et leur capacité peut toujours rester à plus de 80 % de l'état initial. Pour les navetteurs quotidiens, une batterie au lithium suffit à supporter des années de conduite fiable, réduisant considérablement la fréquence et le coût de remplacement de la batterie et offrant aux utilisateurs une option de voyage plus économique et plus respectueuse de l'environnement.

Sortie de crête plus élevée
Lorsqu'elles sont alimentées, les batteries lithium-ion peuvent rapidement atteindre et maintenir une puissance de pointe élevée, ce qui est essentiel pour les performances du véhicule dans des scénarios de charge élevée tels que l'accélération et les montées. Cette réponse immédiate de la puissance garantit au pilote une sensation d'accélération forte et sensible, rendant la conduite plus douce.

Stabilité de tension
Pendant l'utilisation de la batterie, la tension des batteries au lithium change relativement lentement, et même si la batterie consomme progressivement, elle peut maintenir une puissance de sortie relativement stable. Cette fonctionnalité contribue à offrir une expérience de conduite continue et non atténuée et garantit que le véhicule électrique peut maintenir des performances stables lorsque la batterie est réduite.

Faibles caractéristiques d'autodécharge
Par rapport aux autres batteries rechargeables, les batteries au lithium présentent un avantage significatif : une faible autodécharge. En cas de non-utilisation pendant 30 jours, la perte de puissance peut être aussi faible que 1 %. Cette fonctionnalité est particulièrement importante pour les véhicules électriques qui doivent être garés ou utilisés en veille pendant une longue période, car elle garantit que le véhicule est toujours disponible.

Mécanisme de sécurité
Chaque cellule de batterie au lithium contient des circuits de protection indépendants qui surveillent la tension, le courant et la température. Ils peuvent isoler les cellules endommagées ou défectueuses pour éviter une réaction en chaîne.

Pour éviter la surchauffe pendant la charge ou des charges élevées, la batterie au lithium est équipée de capteurs de température, d'évents et de boîtiers ignifuges pour réduire le risque d'emballement thermique causé par des courts-circuits internes.

Mélange de matériaux
Faire une bouillie est la première étape de la production d’une batterie. Les matériaux sont mesurés, ajoutés et mélangés.

Les matières actives sont associées à du liant, du solvant, des additifs conducteurs, etc. A la manière d'un pétrin à farine, le broyeur planétaire à boulets mélange les matières actives. Pour garantir que les particules de matière active mélangées adhèrent bien les unes aux autres, nous avons besoin d’un matériau capable de les maintenir ensemble.

Des liants sont ajoutés pour améliorer l'adhésion entre les particules de matériaux actifs d'électrode. Il doit avoir des propriétés stables permettant de maintenir une bonne adhérence au contact des électrolytes ou lors de réactions redox au niveau des électrodes.

Revêtement et séchage
Le processus de revêtement utilise une coucheuse (une machine de revêtement) pour recouvrir les feuilles d'aluminium et de cuivre avec les couches de suspension cathodique et anodique, respectivement. Il s’agit d’une étape importante qui détermine de nombreux paramètres de conception des cellules, tels que des performances uniformes et une durée de vie plus longue de la batterie.

Afin d'éviter d'endommager les collecteurs de courant (ou les feuilles) en aluminium et en cuivre lors du revêtement des électrodes, il est essentiel de contrôler la machine rouleau à rouleau et de revêtir les électrodes de manière uniforme et uniforme.

Après le revêtement, ces couches humides doivent encore être soigneusement séchées avant d'être prêtes pour la phase suivante. Ce processus de séchage par chauffage ou sous vide représente jusqu'à 48 % de l'ensemble du processus de fabrication des batteries.

Pressage
La phase de pressage au rouleau compacte à nouveau la feuille d'électrode sèche et enrobée afin d'augmenter la densité énergétique de la batterie. Une densité compactée appropriée peut augmenter la capacité de la batterie, réduire la résistance interne, réduire la perte de polarisation et prolonger la durée de vie de la batterie.

La planéité de la feuille d'électrode après le calandrage affectera directement l'effet de traitement du processus de refendage. La régularité du matériau actif sur la feuille d'électrode affectera également les performances de la cellule de batterie.

Refendage et entaillage
L'électrode aplatie lors du processus de pressage mesure encore une centaine de mètres de long.

Lors de la phase de refendage, l'électrode de la batterie est coupée à la bonne taille de batterie. Le processus en deux phases consiste d'abord à couper l'électrode verticalement (fente), puis à réaliser une encoche en forme de V et des languettes pour former des bornes positives et négatives (encoche).

Lors de l'encoche, les pièces non revêtues sur lesquelles les matériaux actifs de cathode et d'anode ne sont pas appliqués sont découpées à l'aide de dispositifs d'encoche, laissant les coins où les languettes seront mises à la terre.

Empilage et enroulement
Lors du processus d'assemblage, la méthode d'empilage des plaques et l'ordre d'injection et de scellement de l'électrolyte sont tous différents selon la forme de la batterie.
​​La méthode d'empilage des plaques : Empilage (en pochette), Enroulement (Cylindrique).

La méthode d’enroulement est similaire à la façon dont le papier de soie en rouleau est fabriqué. Il présente l'avantage d'être rapide, tout comme vous pouvez enrouler rapidement du papier toilette autour d'un rouleau de papier.
​​​​​D'autre part, la méthode d'empilement est une méthode qui consiste à empiler les cellules de batterie une par une. Elle nécessite une technologie plus avancée que la méthode de bobinage mais présente l’avantage d’être moins déformée entre les cellules et d’augmenter la densité énergétique sans espaces vides dans les cellules de la batterie.

Remplissage et formation
Poche : lorsque les ingrédients de la batterie fabriqués par des méthodes de stratification et d'empilage sont placés dans la poche d'électrode, l'électrolyte est injecté dans la poche d'air et atteint les pores de la poche d'électrode. Ce processus crée du gaz dans la poche d’air, qui est ensuite éliminé par dégazage.

Cylindrique : un état de vide est créé à l’intérieur de la boîte et la quantité requise d’électrolyte y est injectée par une buse. La boîte est pressée pour permettre à l'électrolyte de remplir les pores de l'électrode. Une fois ce processus terminé, le dernier processus consiste à sertir le top cap et la canette.

Vieillissement et recharge
Les batteries sont stockées à température ambiante afin que l'électrolyte injecté lors du processus d'assemblage puisse bien pénétrer dans les électrodes positives et négatives de la batterie. L'électrolyte est réparti uniformément à l'intérieur de la batterie pour assurer un mouvement fluide des ions entre l'anode et la cathode.

Dans le même temps, les batteries sont chargées et déchargées en continu pour créer une batterie stable, ce qui constitue la méthode de contrôle qualité parfaite.

Le processus de stockage des batteries à une certaine température et humidité, ainsi que de charge et de décharge, est appelé vieillissement.

Dégazage
Pendant le vieillissement et la charge, du gaz est généré à l’intérieur de la batterie. Le gaz est éliminé par le processus de dégazage. Après dégazage - Le vieillissement et la charge sont répétés deux fois supplémentaires pour tester la capacité de charge et sélectionner les batteries défectueuses.

Assemblage du pack
Il s'agit du processus consistant à prendre les cellules de batterie fabriquées individuellement et à les placer dans des packs de modularisation avant la livraison finale aux fabricants de vélos électriques.

Lors de l’achat d’une batterie lithium-ion pour vélo électrique, il est essentiel de prendre en compte les facteurs suivants :

1. Compatibilité avec votre vélo électrique
Vous devez faire attention à la compatibilité de la batterie au lithium pour vélos électriques avec votre vélo électrique. Un test de compatibilité à considérer est le poids de la batterie. Différentes batteries ont des poids différents. Si vous n'êtes pas fan des gadgets lourds, vous devriez choisir des batteries de vélo électrique légères. Cela vous évitera le stress d’un achat dont vous continueriez à vous plaindre.

Il est également essentiel de prendre en compte le poids de la batterie en raison du cadre de votre vélo électrique. Les cadres de vélos électriques ont des atouts variables. Utiliser une batterie lourde pour un cadre de vélo électrique léger pourrait être un moyen facile de détruire le vélo électrique.

2. Capacité et tension
La capacité de la batterie d’un vélo électrique est un indicateur de la cote énergétique de la batterie. Une capacité plus élevée signifie une plus grande portée. L’autonomie d’une batterie correspond à la distance totale qu’elle peut parcourir avec une charge complète. Par conséquent, une autonomie plus élevée signifie que la batterie peut voyager plus loin avec une seule charge. Pour la plupart des batteries, toute la gamme de batteries ne peut pas être utilisée par le vélo électrique. Il est donc essentiel de prendre note de la profondeur de décharge de la batterie. Par exemple, une batterie Li-ion de 100 ampère-heure ayant un DoD de 0,78 signifie que seule une charge de 78 ampères-heure de la batterie peut être utilisée.

Vous devez également faire attention à la tension de la batterie au lithium du vélo électrique. Chaque vélo électrique est livré avec sa plage de volts d'entrée distincte. L’utilisation d’une tension de batterie supérieure ou inférieure endommagera le vélo. Une tension supérieure à la tension recommandée endommagerait les composants électriques du moteur. En revanche, utiliser une tension inférieure à celle spécifiée ne suffirait pas à alimenter le moteur du vélo électrique.

3. Marque et garantie
Les batteries au lithium pour vélos électriques ont une bonne réputation. Cependant, les performances des différentes batteries peuvent être affectées par le fabricant de ces batteries. Pour cette raison, il est préférable d’acheter une batterie au lithium auprès d’un fabricant de batteries réputé. Lors de votre achat, faites également attention à la garantie. Les garanties en disent long sur le type de confiance que les fabricants accordent à leurs produits. Surtout si vous achetez auprès d’une marque moins connue. Assurez-vous de prêter attention aux termes et conditions ci-joints pour tirer le meilleur parti de la garantie.