Comment entretenir correctement la batterie de votre voiture hybride

Les voitures hybrides utilisent un groupe motopropulseur électrique pour améliorer l'économie de carburant et les performances. Cependant, les batteries hybrides s’usent avec le temps, comme toute pièce d’un véhicule, et peuvent devoir être remplacées.

Seuls des professionnels qualifiés doivent tenter de remplacer les batteries hybrides. Travailler avec des niveaux de tension élevés pourrait provoquer des blessures ou des dommages irréparables aux composants vitaux du véhicule.

Types de batterie

Une gamme de types de batteries hybrides offrent des avantages distincts, les batteries NiMH (nickel-métal-hydrure), lithium-ion et plomb-acide étant parmi les options les plus largement utilisées.

Les batteries NiMH durent généralement 8 à 10 ans et sont relativement abordables. Elles ont une densité énergétique plus élevée que les batteries Li-Ion, ce qui signifie qu'elles pèsent moins tout en offrant une plus grande capacité de stockage d'énergie. Malheureusement, leurs ampères de démarrage à froid sont inférieurs à ceux des batteries lithium-ion, occupant ainsi plus de place dans votre véhicule.

Les batteries Li-ion sont devenues le choix incontournable dans les véhicules hybrides en raison de leur longue durée de vie, de leur densité énergétique plus élevée et de leur taux de charge plus rapide que les cellules NiMH. De plus, les Li-ions peuvent supporter davantage de cycles de charge/décharge sans rencontrer de problèmes d’effet mémoire couramment rencontrés avec les anciennes cellules NiMH.

À mesure que la technologie évolue, les constructeurs utiliseront probablement diverses technologies de batteries dans les véhicules hybrides pour répondre aux préférences des consommateurs – certains préfèrent un moteur électrique pour son efficacité énergétique, tandis que d’autres privilégient l’autonomie et le confort.

Les progrès récents dans la technologie des batteries hybrides produisent des batteries lithium-ion plus importantes et plus puissantes, permettant une plus grande capacité de puissance pour les modèles hybrides. Ce permet aux voitures hybrides de rester en mode de conduite entièrement électrique pendant de longues périodes sans recourir au fonctionnement du moteur à essence.

Les changements dans la chimie des batteries hybrides pour optimiser le rapport puissance/poids sont devenus une autre avancée cruciale. Ce implique de modifier les épaisseurs du collecteur de courant et du revêtement. Les voitures hybrides ont souvent besoin de brèves poussées de puissance de pointe à intervalles réguliers, ce qui réduit les besoins en capacité et améliore les performances globales des batteries hybrides.

Un dernier aspect à retenir lors de l’examen des types de batteries hybrides est leur impact sur le poids et la taille du véhicule. Idéalement, une voiture hybride devrait être aussi légère que possible pour maximiser l’économie de carburant et l’autonomie ; pour atteindre cet objectif, certains fabricants utilisent des configurations de batteries hybrides parallèles dans lesquelles une batterie électrique plus petite alimente les roues tandis qu'un moteur à essence plus gros agit comme une alimentation électrique du générateur lorsque la voiture ne conduit pas.

Lithium-Ion

Les véhicules électriques hybrides diffèrent des voitures électriques à batterie pure dans la mesure où ils utilisent l’énergie des deux sources pour continuer à rouler tout en laissant suffisamment de temps au moteur à essence pour recharger les batteries pendant la conduite. Par conséquent, les batteries des voitures hybrides doivent fournir suffisamment d’énergie à basse vitesse tout en laissant à leur moteur suffisamment de temps pour se recharger entre les trajets.

Des batteries lithium-ion présentant une densité de puissance suffisante – définie comme la quantité d’électricité qu’une batterie peut stocker et libérer au cours de sa durée de vie – sont nécessaires. Les batteries nickel-hydrure métallique (NiMH) peuvent également être largement utilisé aujourd'hui, même si leur densité énergétique plus faible nécessite plus d'entretien que les cellules Li-ion ; le remplacement régulier d’un système de contrôle thermique coûteux pourrait empêcher l’apparition de problèmes de surchauffe.

Les batteries Li-ion utilisées dans les véhicules hybrides offrent deux fois plus de puissance par kilogramme que les batteries NiMH, offrant ainsi une accélération et une décélération plus efficaces et une meilleure économie de carburant. De plus, les batteries Li-ion sont moins sensibles à l’effet mémoire, ce qui fait perdre progressivement aux cellules la capacité de se charger ou de se décharger au fil du temps. Combiné avec des moteurs électriques à charge/décharge rapide, cela permet plus de couple que les moteurs à essence traditionnels.

La technologie des batteries évolue continuellement pour accroître l’efficacité des voitures hybrides. Un exemple est la batterie lithium-ion Saphion de Valence Technology, qui comporte des cathodes fer-phosphate qui permettent une autonomie accrue tout en restant stable à des tensions plus élevées. Pendant ce temps, les chercheurs explorent des méthodes permettant d’augmenter les capacités de stockage en utilisant des matériaux tels que des nanofils de carbone, des nanoparticules de silicium, des anodes à super-réseau et des systèmes de refroidissement par absorption.

La réduction du poids de la batterie est un autre défi majeur auquel sont confrontés les ingénieurs aujourd'hui ; représentant actuellement un tiers du coût total des voitures, il représente environ 30%. Les ingénieurs font également des progrès dans ce domaine, plusieurs entreprises de premier plan développant des alternatives à la conception des cellules lithium-ion, comme le prototype de batterie G4e de Subaru, utilisant le refroidissement liquide et la gestion thermique active et passive pour réduire la température des cellules tout en les protégeant de manière significative contre l'emballement thermique. En outre, les chercheurs étudient des matériaux d'anode tels que les nanofils de silicium et les nanoparticules d'étain, qui peuvent doubler la densité énergétique tout en améliorant la sécurité et en offrant de meilleures mesures de sécurité.

Plomb-acide

En tant que principal constructeur de voitures hybrides, Toyota propose plusieurs modèles équipés de batteries au plomb – des alternatives plus sûres aux batteries lithium-ion tout en offrant une excellente économie de carburant et des performances de conduite respectueuses de l'environnement. Malheureusement, les batteries au plomb contiennent des produits chimiques toxiques et corrosifs qui peuvent poser des problèmes environnementaux lorsqu'ils sont utilisés. ils sont disposés de – il est donc essentiel que les batteries des voitures hybrides être régulièrement entretenu pour une durée de vie prolongée.

Les batteries au plomb sont constituées de deux électrodes séparées par une solution électrolytique et chargées chimiquement pendant la charge pour convertir le sulfate de plomb sur leur plaque négative en plomb et l'oxyde de plomb sur leur plaque positive ; simultanément, de l'hydrogène gazeux est également libéré comme sous-produit de ce processus, expliquant pourquoi certaines batteries au plomb émettent des fumées lors de la recharge.

Lorsque vous conduisez la voiture, sa batterie utilise les électrons de sa plaque positive pour alimenter des appareils électriques comme son moteur et sa radio. Une fois libéré, cependant, le L'électrolyte se dissout dans l'eau, provoquant une perte d'électrons de sa plaque négative, ce qui entraîne une augmentation de la différence de potentiel (tension) utilisée par les appareils électriques comme énergie.

La durée de vie d'une batterie dépend de plusieurs facteurs, notamment de l'utilisation et des conditions de conduite. Conduire dans des températures extrêmement chaudes ou froides ou sous une charge importante peut exercer une pression excessive sur les batteries, accélérant leur dégénérescence à chaque cycle de charge-décharge. Maintenance régulière, comme vérifier les niveaux d'électrolyte ou nettoyer un ventilateur auxiliaire, peut prolonger la durée de vie de la batterie et prolonger sa période de stockage.

L'âge joue un rôle essentiel lorsqu'on envisage le remplacement de la batterie ; la dégradation interne diminue la durée de vie, ce qui laisse penser qu'il est peut-être temps de les remplacer. Heureusement, certains signes indiquent quand cela peut être nécessaire.

Selon la cause du dysfonctionnement, la réparation des batteries hybrides est souvent plus rentable que leur remplacement. Cependant, le remplacement peut être la meilleure option si leur durée de vie prévue est dépassée ou si plusieurs cellules ou modules ont été endommagés.

Entretien

Les batteries hybrides sont conçues pour fonctionner efficacement sans s’épuiser complètement, mais un stationnement prolongé peut vider leur charge naturellement au fil du temps. Pour protéger le niveau de charge de la batterie et éviter des problèmes potentiels, conduisez pendant 20 à 30 minutes toutes les deux semaines et assurez-vous que le système peut recharger la batterie ; les hybrides rechargeables peuvent nécessiter d'être reconnectés pour reconstituer leurs réserves d'énergie.

Une autre façon de prolonger la durée de vie de votre batterie de voiture hybride est d’éviter les fluctuations de température. Ces batteries fonctionnent plus efficacement dans certaines plages de température, donc conduire dans des températures extrêmement chaudes ou froides peut les endommager davantage que les moteurs à combustion. Si votre voiture est fréquemment utilisée, envisagez d'acheter une couverture de batterie ou un système de refroidissement de rechange pour protéger ses batteries de la surchauffe.

Un entretien et une maintenance réguliers de votre hybride sont également essentiels. Votre mécanicien peut inspecter la batterie et d'autres parties du système à la recherche de problèmes susceptibles d'avoir un impact sur sa durée de vie et, le cas échéant, prendre des mesures correctives pour les résoudre avant qu'ils ne deviennent des problèmes majeurs.

Avant de partir en vacances ou avant toute période d'inactivité prolongée, il est sage de s'assurer que la batterie est complètement chargé. Ce réduira le risque de perdre complètement toute sa charge et de mettre à rude épreuve ou de raccourcir sa durée de vie. Pour les trajets plus longs, conduire votre hybride au moins quelques minutes par jour permettra de maintenir une charge optimale et de prolonger sa durée de vie.

Les symptômes qui indiquent que votre batterie hybride peut mettre fin à sa durée de vie comprennent une économie de carburant réduite, un épuisement rapide de la batterie et des fluctuations électriques pendant la conduite. Consultez le manuel du propriétaire ou consultez un mécanicien pour connaître les indicateurs spécifiques indiquant que le moment est peut-être venu de le remplacer. Ceux-ci pourraient inclure un manque d'économie et des fluctuations électriques pendant la conduite.

Supposons que votre batterie hybride ait atteint la fin de sa durée de vie prévue ou que plusieurs cellules ou modules soient endommagés. Dans ce cas, un remplacement total est probablement nécessaire – mais ce processus devrait être relativement peu coûteux et rapide.