Pourquoi la charge d'une batterie lithium ralentit vers la fin de charge ?

Plan de l'article :

Alors : pourquoi la vitesse de charge ralentit fortement vers les 70/80%

Différentiel de potentiel entre chargeur et batterie
Pour la sécurité avant tout

Ils sont beaucoup à croire le savoir et vous l'expliquer avec beaucoup assurance par le biais d'analogies ... Le phénomène de la charge qui ralentit vers la fin est quelque chose de très connu mais qui reste finalement assez nébuleux d'un point de vue technique. C'est donc le moment d'y voir plus clair.

Pour revenir aux analogies, qui n'expliquent absolument rien ici, on parle souvent du verre d'eau qu'on remplit avec une bouteille, à savoir que plus le verre est plein plus je dois ralentir le remplissage si je ne veux pas en mettre partout. Si cette analogie pourrait expliquer la chose, c'est en réalité un compte pour enfants qui n'a aucune valeur logique dans la problématique étudiée ici. Beaucoup s'estimant être des pros de la voiture électrique se contentent de cette explication. Voyons voir si on peut faire un parallèle ...

Alors : pourquoi la vitesse de charge ralentit fortement vers les 70/80%

Il y a en réalité plusieurs raisons à cela.

différentiel de potentiel entre chargeur et batterie

La première concerne la différence de potentiel entre le chargeur et la batterie. Comme vous le savez, plus j'ai de Volt (à savoir de différence de potentiel entre deux points d'un circuit électrique), plus je peux avoir d'intensité électrique (quantité d'électricité qui circule), et donc de puissance de charge (de rapidité).

Dans le cas de la recharge d'une batterie au lithium, j'aurai une différence de potentiel (entre le chargeur et la batterie) entre chargeur et batterie d'autant plus que la batterie est vide. En effet, plus une batterie est vide, moins elle n'offre de voltage, et c'est d'ailleurs comme ça qu'on peut avoir un repère sur son niveau de charge (contrairement à un réservoir d'essence).
Quand ma batterie est vide, elle n'offre donc plus beaucoup de tension (voltage), ce qui induit un écart important entre le chargeur et la batterie.
Plus je vais remplir la batterie plus elle va voir sa tension grandir, ce qui va réduire la différence de potentiel entre le chargeur et la batterie.
La chimie actuelle des batteries induit que le voltage du chargeur et de la batterie commencent à être très proches vers les 70 à 80% de charge. Et c'est donc à partir de ce moment là que l'on va perdre en vitesse de charge ...

Si par exemple mon chargeur est à 400V et ma batterie vide est à 50V, alors j'aurais un différentiel de 350V qui favorise une belle vitesse de charge (une grande intensité de courant). Mais quand j'arrive à 400V/350V je n'ai plus que 50V de différence, ce qui ne permet plus de charger aussi vite. Le ralentissement de la charge n'est toutefois pas lié qu'à cela ...

Pour la sécurité avant tout

On pourrait très bien insister sur la tension en fin de charge pour l'accélérer, ce qui réduirait largement le temps de charge. Toutefois, cela est néfaste pour la batterie et induit des risques d'explosion des cellules si la chaleur atteignait certaines valeurs.
Niveau dégradation de la batterie, on constate la formation anormale de structures cristallines sur les extrémités de la bornes négatives quand la tension est trop importante. Cela peut mener, au delà de la perte d'efficacité, à des incendies : ces amas peuvent finir par provoquer des courts-circuits dans la cellule, avec toutes les conséquences que cela amène ...