Quels sont les types de batteries que l’on trouve dans les vélos électriques ?

La batterie est le composant le plus important d’un vélo électrique. Elle détermine la quantité d’énergie dont vous disposez. Les batteries de meilleure qualité sont plus légères et plus résistantes, et elles augmentent également l’autonomie du vélo. C’est la principale raison pour laquelle vous ne devriez pas choisir des batteries d’origine douteuse pour votre vélo, et aussi l’un des facteurs de choix d’un nouveau vélo électrique. Il existe 3 types de batteries que l’on trouve couramment dans les vélos électriques. Leurs différences sont liées à l’utilisation de combinaisons chimiques différentes. Ces combinaisons sont l’acide de plomb (PbA), les combinaisons de nickel et les combinaisons de lithium.

Quelles sont leurs différences ?

Les batteries au plomb-acide sont le type de batterie le plus ancien que vous rencontrerez. Elles sont bon marché, mais ce sont aussi les plus lourdes. Plus de 80 % des vélos électriques vendus dans le monde sont encore équipés de ce type de batterie. Elles ont également la durée de vie la plus courte – en termes de cycles de charge – qui ne dépasse pas 200 cycles. Le type le plus courant dans les vélos électriques est le 12-48V avec une capacité de 7Ah-12Ah. Il est important que le consommateur sache que seuls 60 à 70 % de la capacité nominale sont utilisables. Le poids d’une batterie au plomb est suffisamment important pour supporter 40 à 50 km d’autonomie, de sorte que le kilométrage parcouru est considérablement plus court avec l’assistance.

Piles combinées au nickel (NiMH et NiCad)

Les combinaisons de piles au nickel les plus courantes sont les piles nickel-cadmium (NiCad) et les piles nickel-hydrure métallique (NiMH). Les piles combinées au nickel ont une durée de vie plus longue – en termes de cycles de charge – que les piles au plomb-acide. Les piles NiCad sont environ 20 % plus lourdes que les piles NiMH ou lithium, mais elles restent plus légères que les piles plomb-acide. D’autre part, à capacité égale, les batteries NiMH ont un volume inférieur d’environ 30 % à celui des batteries NiCad. Elles présentent des caractéristiques de décharge et de charge similaires, mais sont fournies dans des packs de plus grande capacité que les batteries NiCad. Les NiMH peuvent également être jetés en toute sécurité dans les décharges, ce qui a entraîné la disparition totale du NiCad du marché.

Piles combinées au lithium (LiPo, Manganèse et LiFePO4)

La technologie du lithium dans les piles est la plus récente et est considérée comme la plus avancée sur le plan technologique. Presque tous les appareils électroniques d’aujourd’hui qui ont un chargeur de type « plug-in » ont une batterie au lithium. En ce qui concerne les vélos électriques, trois types de batteries sont largement utilisés.

  • Les batteries au lithium-polymère (LiPo) : il s’agit de l’option la plus légère disponible pour les vélos électriques. Ce faible poids s’accompagne toutefois de quelques inconvénients. Les batteries LiPo sont fabriquées dans une « poche » en plastique plutôt qu’en métal, ce qui les rend structurellement vulnérables. En outre, ces batteries sont généralement fabriquées avec des éléments pour 1C ou 2C (qui n’ont généralement pas une durée de vie plus longue et ont une puissance réduite). Dans le passé, les batteries LiPo avaient une mauvaise réputation en termes de sécurité (explosions), mais aujourd’hui, ce type de batteries est assez sûr.
  • Les batteries au lithium-manganèse (LiPo) sont les plus couramment utilisées dans les batteries de vélos électriques. Elles sont un peu plus lourdes que les autres batteries au lithium mais sont également plus sûres. La plupart des batteries lithium-manganèse sont constituées de cellules métalliques rectangulaires en acier fin – acier de traction – et ont une très bonne décharge. Leur chimie maintient la tension plus efficacement et plus régulièrement que les batteries lithium-polymère, dont la tension décroît linéairement, ce qui rend un vélo électrique très nerveux lorsqu’il est complètement chargé, mais à mesure que la tension de la batterie diminue, la batterie devient « lourde ». Les batteries lithium-manganèse sont l’une des meilleures options disponibles sur le marché.
  • Batteries au phosphate de fer lithié (LiFePO4). Ces batteries ont fait l’objet d’une grande publicité ces derniers temps, car elles semblent avoir une durée de vie plus longue – environ 1 500 à 2 000 cycles de charge. Elles sont également plus légères mais aussi légèrement plus chères que les NiMH, mais à long terme, elles sont définitivement plus économiques.

Batteries.

Les batteries sont des éléments individuels qui sont reliés entre eux. En fonction de la chimie, chaque élément a une tension plus ou moins constante. Pour le nickel, chaque élément a une tension d’environ 1,2 V, pour l’acide de plomb, chaque élément a une tension d’environ 2,0 V, les éléments au lithium ont une tension d’environ 3,7 V. Par exemple, une batterie de vélo électrique d’une tension de 36V, pourrait avoir 30 éléments au nickel, 15 à l’acide de plomb et 10 au lithium.

Tension, Ah et wattheures (tension, Ah, Wh)

Les vélos électriques sont généralement équipés de batteries d’une tension de 12 à 48 V et d’une capacité de 5 à 20 Ah. Qu’est-ce que cela signifie ?

Avant d’acheter un vélo électrique, vous devez savoir à quoi vous attendre en termes de performances. La première chose à faire est de calculer le nombre de watts-heures, en multipliant la tension par le nombre d’ampères. Par exemple, un vélo électrique équipé d’une batterie de 36 V, 8,8 Ah, produit 316 watts-heures. Une autre batterie de 24V, 10Ah donne 240 wattheures.

Calcul de la distance estimée parcourue.

Vous devez ensuite calculer les performances de la batterie du vélo électrique en termes de distance estimée parcourue. Pour ce faire, vous devez savoir qu’en moyenne, pour chaque mile de voyage (1,6 km), le vélo a besoin d’environ 20 wattheures. Ainsi, avec une batterie de 316Wh, la distance théorique maximale que vous pouvez parcourir est de 24-25 km. Avec une batterie de 240 Wh, la distance tombe à 19 km. Bien sûr, la distance dépend de nombreux facteurs (poids du cycliste, type de terrain, pente, vitesse, etc.), mais vous pouvez ainsi obtenir une estimation approximative de l’autonomie de votre vélo électrique.

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