Diagnostiquer sa batterie de Véhicule Electrique (VE) tout au long de son cycle de vie.

 

Le diagnostic des batteries est un enjeu majeur pour l’industrie des véhicules électriques (VE). En effet, les batteries lithium-ion, qui représentent 99.9% des batteries embarquées dans les VE, sont soumises à de multiples facteurs de dégradation tout au long de leur cycle de vie. La réalisation d’un diagnostic permet de garantir que leur utilisation ne présente pas de risques, et d’estimer leur durée de vie restante.

 

Face à ces défis, les fabricants, garages et réparateurs ou encore les casses automobiles et centres VHU cherchent des solutions de diagnostic avancées pour mieux évaluer et anticiper l’état des batteries. Un test batterie VE précis et rapide permet de :

• Améliorer la fiabilité des véhicules électriques.
• Réduire les coûts d’exploitation en anticipant les pannes et en évitant les remplacements prématurés.
• Optimiser la gestion du cycle de vie en facilitant la réutilisation, réparation et le recyclage des batteries.

 

Les méthodes de diagnostic actuellement disponibles présentent des limites : elles sont soit chronophages, soit peu fiables lorsqu’elles se basent uniquement sur la lecture des données du système de gestion de la batterie (BMS). Pour répondre à ce besoin, Entroview a développé une approche innovante basée sur l’analyse de profils entropiques qui permet d’obtenir un diagnostic batterie rapide et fiable.

 

Comment diagnostiquer une batterie de VE à chaque étape de son cycle de vie ? Comment mesurer son état de charge (SOC) et son état de santé (SOH) ?

Cet article vous guide à travers les différentes étapes de diagnostic nécessaires pour assurer un suivi précis des batteries VE, de leur production jusqu’à leur fin de vie.

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Pourquoi tester une batterie tout au long de son cycle de vie ?

Les batteries lithium-ion embarquées dans les véhicules électriques (VE) sont des assemblages complexes dont les performances évoluent au fil du temps. Leur diagnostic régulier est essentiel pour optimiser leur gestion sur l’ensemble de leur cycle de vie, de la fabrication, en passant par l’usage quotidien jusqu’à leur recyclage.

 

Les enjeux majeurs du diagnostic batterie VE

Un suivi précis des batteries présente plusieurs avantages stratégiques :

• Fiabilité et sécurité : Un diagnostic précoce permet d’identifier les défauts de fabrication et d’anticiper d’éventuelles pannes prématurées. La détection précoce d’un défaut structurel ou d’une anomalie thermique permet de prévenir les risques de défaillances susceptibles d’impacter le véhicule ou de compromettre la sécurité des utilisateurs.
• Optimisation de la longévité avec une seconde vie batterie maîtrisée et valorisée : Une mesure régulière de l’état de santé de la batterie permet de prolonger sa durée de vie et garantir son potentiel de réutilisation : dans un VE ou pour d’autres applications tel que le stockage stationnaire d’énergie.

 

Les principaux facteurs de dégradation de batterie

Le vieillissement d’une batterie dépend de nombreux facteurs, dont certains peuvent être contrôlés tandis que d’autres sont inévitables :

• Nombre de cycles charge/décharge : À chaque cycle, une batterie perd progressivement en capacité. Son état de santé (SOH), qui reflète sa capacité résiduelle par rapport à son état neuf, diminue au fil du temps. Une surveillance régulière permet d’identifier les batteries en perte rapide de performance et de prendre des mesures correctives.
• Charge et décharge rapide : Ces pratiques sollicitent fortement la chimie interne de la batterie. Une charge trop rapide augmente la température des cellules, ce qui accélère les réactions parasites et peut générer une perte irréversible de capacité. De même, une décharge rapide peut provoquer des déséquilibres entre les cellules et accroître la résistance interne. À long terme, cela réduit l’efficacité énergétique et raccourcit la durée de vie utile de la batterie.
• Conditions d’utilisation (températures, stockage prolongé) : Les batteries lithium-ion sont sensibles à des facteurs externes qui accélèrent leur dégradation. Une utilisation ou exposition prolongée à des températures extrêmes peuvent altérer leur capacité et entraîner des dysfonctionnements, comme le lithium plating.

 

En mettant en place des protocoles de test avancés, il devient possible de suivre l’évolution des batteries et d’optimiser leur usage. La suite de cet article explore comment ces tests sont réalisés à différentes étapes du cycle de vie des batteries, depuis leur fabrication jusqu’à leur fin de vie.

 

Le schéma ci-dessous offre une vue d’ensemble du cycle de vie des batteries et des principales étapes de diagnostic. Chaque phase est ensuite détaillée dans la suite de l’article.

Figure 1: Comprendre le cycle de vie des batteries à travers le prisme du diagnostic.

 

Production des cellules en Gigafactory

Les gigafactories produisent des dizaines de milliers de cellules chaque jour pour répondre à la demande croissante des batteries de véhicules électriques. Cependant, malgré des processus de fabrication avancés, il existe une hétérogénéité de performance entre les cellules neuves.

Des défauts internes ou des erreurs de fabrication peuvent compromettre la fiabilité des batteries et réduire leur durée de vie. Et ces défauts ne se manifestent pas uniquement en fin de production : ils peuvent également apparaître à différents moments du cycle de vie de la batterie, pendant l’assemblage, lors de l’utilisation en conditions réelles, ou même durant les phases de transport et de stockage.

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 Suivi en temps réel du SOC lors de l’utilisation :

Une estimation biaisée de l’état de charge (SOC) entraîne une perte d’autonomie et une usure prématurée de la batterie.

Les méthodes actuelles, peu précises, reposent sur une mesure de la tension (OCV) ou le comptage de coulombs. Entroview propose une solution logicielle avancée, intégrée au BMS ou embarquée en parallèle, qui améliore la fiabilité du suivi en temps réel sans nécessiter de capteurs supplémentaires.

 

Indicateurs clés de diagnostic batterie VE

SOC (State Of Charge) : Indique l’état de charge d’une batterie. Une estimation fiable est essentielle pour éviter les erreurs d’anticipation de l’autonomie du véhicule et optimiser les cycles de charge.

 

Les limites des méthodes d’estimation du SOC actuels

• Imprécisions : Pour les batteries LFP, la tension varie peu au cours de la charge/décharge, ce qui rend difficile une évaluation fiable du SOC. Une erreur de mesure de ±3 % peut se traduire par une perte de 6 % de la capacité exploitable, ce qui représente un manque à gagner d’environ 360 $ pour une batterie de 100 kWh.
• Recalibrages fréquents : Certaines marques, telles que Tesla, préconisent des recalibrages réguliers afin d’assurer la précision des estimations de l’état de charge (SOC), ce qui peut entraîner des interruptions et nuire à l’efficacité opérationnelle.

 

Utiliser l’entropie pour réaliser un suivi précis du SOC

Grâce à la méthode mise au point par Entroview, l’estimation de l’état de charge (SOC) atteint une précision avec une marge d’erreur inférieure à 1 %.

Notre solution clé en main, qui repose sur une technologie brevetée, combine modélisation thermo-électrique et algorithmes auto-correctifs. Cette solution, intégrée au BMS et compatible avec toutes les plateformes, assure un suivi en temps réel sans recalibrage.

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Fin de vie : le diagnostic batterie SOH : redirection vers une seconde vie  ou envoi en recyclage  ?

Un pack batterie est composé de plusieurs modules, eux-mêmes constitués de cellules. Lorsqu’une batterie atteint sa fin de vie, cela ne signifie pas que l’ensemble des modules sont défectueux : seuls certains peuvent l’être. L’enjeu consiste à distinguer les modules réparables, réutilisables ou ceux destinés au recyclage. Une évaluation précise de l’état de santé (SoH) de la batterie est indispensable pour orienter cette décision. Une gestion inadéquate peut entraîner une perte de valeur, tant sur le plan économique qu’environnemental.

 

Indicateurs clés de diagnostic batterie VE

• SOH (State of Health) : Indique l’état de santé d’une batterie. Un diagnostic précis de la capacité résiduelle est essentiel pour surveiller son état et détecter tout problème avant qu’il ne devienne grave, garantissant ainsi la sécurité pendant l’utilisation de la batterie et assurer sa viabilité à long terme.

 

Un diagnostic SoH avancé permet de :

• Prendre des décisions fiables sur la fin de vie des batteries en orientant chaque module, selon son état réel, vers la réparation, réutilisation automobile puis la seconde vie dans des applications de stockage stationnaire ou le recyclage.
• Maximiser la valeur et la durée de vie des batteries en exploitant pleinement le potentiel des modules usagés, tout en évitant les remplacements prématurés, et en sécurisant les applications de réemplois comprenant par exemple la seconde vie.
• Réduire les risques, les coûts et l’impact environnemental grâce à un diagnostic complet robuste qui sécurise les opérations (transport, stockage, démontage), optimise la revalorisation des matériaux critiques (lithium, cobalt) et favorise une gestion durable des batteries sur tout leur cycle de vie.

Les garages, réparateurs automobiles, casses automobiles, centres VHU ou encore les compagnies d’assurance doivent disposer de moyens de test rapides pour évaluer l’état d’une batterie et prendre des décisions éclairées quant à son réemploi ou son recyclage.

 

Le diagnostic SOH d’Entroview permet de maximiser la durée de vie et garantit la valeur des batteries

Entroview propose une solution de diagnostic plug-and-play, permettant à ses clients de doubler la durée de vie des batteries et d’augmenter leur valeur résiduelle jusqu’à 50 %, grâce à un test complet en 4 heures seulement.

Grâce à une analyse approfondie de la capacité, de la résistance interne et des modes de dégradation, Entroview identifie avec précision l’état de santé (SoH) réel de la batterie et fournit des recommandations claires pour chaque module : réutilisation dans un véhicule, en stockage stationnaire ou recyclage.

 

En intégrant un protocole de test avancé, les acteurs du secteur peuvent ainsi prendre des décisions éclairées et optimiser la durabilité, la sécurité et la rentabilité des batteries VE.

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Conclusion & Appel à l’Action

Le diagnostic des batteries est un élément clé pour garantir la performance, la sécurité et la durabilité des véhicules électriques. De la production, à l’usage, et à la seconde vie ou recyclage, un suivi précis de l’état de charge (SOC) et de l’état de santé (SOH) permet d’optimiser l’utilisation des batteries, de réduire les coûts d’exploitation et d’améliorer leur empreinte environnementale.

 

Les méthodes de diagnostic actuelles présentent des limites en termes de précision et de temps d’analyse, freinant la rentabilité des fabricants et opérateurs de mobilité. Entroview révolutionne cette approche avec une technologie brevetée basée sur l’entropie, permettant un diagnostic rapide, fiable et reproductible.

 

Pourquoi choisir Entroview ?

• Diagnostic en temps réel : Nous réalisons des diagnostics batterie tout au long de leur cycle de vie.
• Diagnostic rapide : Nos tests s’effectuent en quelques heures de manière fiable, permettant ainsi de doubler la durée de vie des batteries et d’augmenter leur valeur résiduelle jusqu’à 50 %.

 

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