Maximiser la durée de vie des cycles de la batterie LiPo

Introduction : Maximiser la durée de vie des batteries LiPo

Dans ce blog, nous allons examiner une technique simple pour maximiser la durée de vie d'un pack batterie en augmentant le nombre de cycles de charge réalisables dans une batterie à base de lithium. Si vous êtes comme moi, certains sacrifices sont à faire, et cela peut être un défi pour des personnes comme moi qui souhaitent optimiser les performances de la batterie, notamment en termes d'autonomie.

Entrons maintenant dans les détails. Essentiellement, le sujet de ce blog porte sur la gestion des cycles de charge, et la manière d'obtenir des cycles prolongés est de ne pas charger complètement nos packs batteries à 4,20 volts (pour les batteries lithium polymère classiques) ou 4,35 volts (pour les batteries haute tension).

Les dangers de la tension maximale des batteries LiPo

Nous savons déjà que si nous chargeons une batterie à 4,20 volts et la stockons à cette tension, nous risquons d'endommager un pack batterie lithium polymère classique. Les batteries ne prospèrent pas à leur tension maximale, et notre souci est de maximiser leur durée de vie. Ce que les batteries préfèrent, c'est d'être plus proches de la tension de stockage d'une batterie lithium polymère, ce qui est le point clé sur lequel nous allons nous concentrer. L'essentiel est que les batteries ne fonctionnent pas bien lorsqu'elles sont à l'une ou l'autre extrémité de la plage de tension ; nous nous concentrerons aujourd'hui spécifiquement sur la limite haute de cette plage. Quant à la limite basse de tension, nous l'exclurons de la discussion ici.

Maintien des niveaux minimums de charge de la batterie LiPo

Ce que nous voulons assurer, c'est de toujours maintenir au moins 15 pour cent d'état de charge dans le pack batterie, 20 pour cent étant plus idéal. Nous ne laisserons pas la charge descendre en dessous de ce niveau pour les besoins de notre discussion. Cet état de charge correspond aux niveaux de tension indiqués sur le graphique. 

Gestion des cycles de charge avec un chargeur informatisé

Maintenant, concernant les cycles de charge, si vous avez un chargeur informatisé, le processus devient beaucoup plus simple. L'objectif est d'arrêter la charge avant d'atteindre la tension maximale pour une batterie lithium-polymère, qui est de 4,20 volts pour les batteries classiques ou 4,35 volts pour les variantes haute tension. De nombreux chargeurs modernes vous permettent de définir une tension spécifique jusqu'à laquelle la batterie sera chargée, s'arrêtant automatiquement à ce point. C'est la manière la plus simple de gérer le processus de charge.

Pour cette méthode, ma recommandation est de régler la tension maximale de charge entre 4,10 volts et 4,19 volts.

Compromis entre capacité, performance et durée de vie en cycles de la batterie LiPo

Si vous préférez, vous pouvez la régler en dessous de 4,10 volts. Cependant, cela introduit un compromis entre la capacité de la batterie, la performance et le nombre de cycles. Ci-dessous, je fournirai une formule pour calculer la durée de vie en cycles d'un pack batterie en fonction de ces réglages.

Charger jusqu'à 4,10 volts comme tension maximale entraînera une durée de vie en cycles équivalente à 0,5 cycle, où un cycle complet va de 15 à 20 pour cent de charge jusqu'à 100 pour cent. Si vous réduisez la tension à 4,10 volts, vous pouvez vous référer au graphique pour voir la capacité et l'état de charge que votre batterie conservera. Essentiellement, vous sacrifierez une partie de la capacité, ce qui signifie que vous n'aurez pas autant d'autonomie, ce qui peut être un inconvénient pour certains. Cependant, vous pourriez compenser cela en achetant un pack batterie de plus grande capacité à l'avenir.

Compromis de performance au-dessus de 4,10 volts

Le deuxième inconvénient est que la performance au-dessus de 4,10 à 4,20 volts par cellule sera également limitée. Cette perte de performance signifie que votre moteur n'atteindra pas un régime aussi élevé, limitant la vitesse maximale potentielle de votre véhicule radiocommandé. Pour moi, cela ne me dérange pas de sacrifier cela lorsque j'utilise mes véhicules pour des utilisations occasionnelles ou pour piloter un avion radiocommandé, car je ne cherche pas à maximiser la performance ou l'autonomie dans ces cas. Cependant, cette méthode sera idéale pour prolonger la durée de vie de mes véhicules radiocommandés, en particulier des batteries elles-mêmes. 

Non seulement je prévois d'utiliser cette technique pour mon équipement de radiocommande, mais je l'adopte également pour d'autres appareils électroniques comme mes téléphones portables et mes ordinateurs portables.

Choisir la bonne tension de charge pour la batterie LiPo afin d'optimiser la durée de vie en cycles

Vous n'êtes pas obligé de vous limiter au seuil de 4,10 volts ; vous pouvez choisir n'importe quelle tension dans la plage recommandée. Par exemple, si vous choisissez 4,15 volts, la durée de vie en cycles correspondra à environ 0,71 cycle.

Pour mettre cela en perspective : si vous choisissez de charger uniquement jusqu'à 4,10 volts, c'est comme utiliser 0,5 cycle de charge, doublant essentiellement la durée de vie de votre batterie en termes de cycles de charge. Un pack de batteries lithium-polymère bien entretenu peut généralement durer entre 200 et 500 cycles. Si vous êtes rigoureux dans les soins appropriés — comme maintenir la batterie à une température raisonnable, éviter les décharges excessives et charger à des taux entre 1C et 2C — vous pouvez maximiser le nombre de cycles. À l'inverse, si vous maltraitez la batterie, vous pourriez voir moins de 200 cycles.

Comment doubler la durée de vie de votre batterie

Disons que vous obtenez 200 cycles d'un pack, et que vous le chargez à 4,10 volts à chaque fois. En utilisant cette technique, vous pourriez effectivement doubler la durée de vie, ce qui signifie que vous obtiendriez 400 cycles. Pour une batterie de haute qualité bien entretenue, vous pourriez potentiellement atteindre jusqu'à 500 cycles. En appliquant cette méthode, vous pourriez voir jusqu'à 1 000 cycles avec une batterie de premier ordre.

C'est une augmentation substantielle de la durée de vie de la batterie. Si vous préférez plus de performance et une autonomie plus longue et êtes prêt à charger jusqu'à 4,15 volts, vous atteindrez environ 770 cycles, comme mentionné précédemment. 

Conclusion : Maximiser la durée de vie des batteries LiPo pour un meilleur rapport coût-efficacité

Pour résumer, l'essentiel est qu'en utilisant cette méthode pour limiter la tension, nous pouvons prolonger considérablement la durée de vie de nos packs de batteries. Comme les batteries sont coûteuses, maximiser leur durée de vie est une stratégie précieuse. Si vous ne craignez pas de sacrifier un peu d'autonomie ou de performance, cette approche peut faire une différence notable. Si vous souhaitez éviter de sacrifier la capacité, vous pouvez toujours opter pour un pack de batteries plus grand, tant qu'il respecte les contraintes physiques de votre appareil et n'ajoute pas trop de poids.

Comme je l'ai mentionné plus tôt, c'est une technique simple que nous pouvons tous mettre en œuvre, à condition d'être prêts à faire quelques sacrifices en performance pour bénéficier d'une plus grande longévité.

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