L’état de santé de la batterie (« state of health » ou SoH en anglais) fournit des informations sur l’état actuel de la batterie par rapport à son état initial. Pour le calculer, il faut prendre en compte diverses valeurs, telles que la capacité et l’âge de la batterie ou encore la variation de température de surface. Le SoH est exprimé en pourcentage et permet d’évaluer l’état de conservation de la batterie d’un véhicule électrique.
Les voitures électriques utilisent principalement des batteries lithium-ion, présentes sur le marché depuis 1991. Ces batteries offrent une densité énergétique élevée, une longue durée de vie et un poids réduit. Il existe plusieurs types de batteries lithium-ion, se distinguant notamment par les matériaux utilisés dans la cathode chargée positivement. Voici les principaux types :
- Accumulateur au lithium-dioxyde de cobalt
- Batteries NMC (nickel-manganèse-cobalt) au lithium
- Batteries NCA (nickel-cobalt-aluminium) au lithium
- Batteries LFP (phosphate de fer) au lithium
La densité énergétique peut varier en fonction du type de batterie, ce qui peut influencer d'autres caractéristiques telles que la durée de vie.
La batterie des voitures électriques est constituée de plusieurs cellules de batterie, chacune comportant une cathode et une anode et séparées par un séparateur. Un électrolyte liquide conducteur d’ions se trouve entre la cathode et l’anode. La composition des batteries lithium-ion comprend en théorie le lithium, le graphite, le nickel, le phosphate de fer ou encore le cobalt. Le lithium est privilégié en raison de ses excellentes propriétés chimiques.
La durée de vie de la batterie d'une voiture électrique est généralement mesurée en termes de cycles de charge, plutôt qu'en années. Un cycle comprend un chargement suivi d'un déchargement. En moyenne, les batteries lithium-ion permettent environ 1 500 cycles de charge, selon le comportement d'utilisation et de charge. Par la suite, la batterie n'est pas nécessairement défectueuse, mais elle perd simplement de sa capacité initiale. Les batteries usagées peuvent alors être réutilisées pour une seconde vie, ce qui soulève également la question de leur recyclage et de leur réutilisation.
Seconde vie : Après huit à dix ans, les batteries conventionnelles sont généralement considérées comme trop faibles pour une utilisation continue dans une voiture électrique. Cependant, elles conservent suffisamment de puissance pour être réutilisées dans d'autres contextes, telles que des accumulateurs d'électricité stationnaires. En combinant ces batteries avec d'autres accumulateurs usagés, elles peuvent être utilisées pour stocker l'énergie éolienne ou solaire, contribuant ainsi à stabiliser le réseau électrique.
Recyclage : Les batteries des voitures électriques ont une durée de vie totale pouvant atteindre vingt ans, y compris leur seconde utilisation. Une fois arrivées en fin de cycle de vie, ces batteries peuvent être recyclées. Les matières premières qu'elles contiennent sont triées et réutilisées judicieusement, par exemple pour la production de nouvelles batteries.