1. Tension (V)
Tension en circuit ouvert : La tension d’une batterie lorsqu’elle n’est pas connectée à un circuit ou à une charge externe. La tension en circuit ouvert est quelque peu liée à l’énergie restante de la batterie et est souvent utilisée pour l’indication du niveau de la batterie.
Tension de fonctionnement : La différence de potentiel entre les bornes positive et négative d’une batterie lorsqu’elle est connectée à un circuit et que le courant circule. Elle est également connue sous le nom de tension de charge. Lors de la décharge de la batterie, la tension de fonctionnement est inférieure à la tension en circuit ouvert en raison de la résistance interne qui doit être surmontée par le courant circulant dans la batterie.
Tension de coupure de décharge : La tension atteinte par la batterie à la fin du processus de décharge lorsqu’elle est complètement déchargée. Continuer à décharger au-delà de cette tension peut provoquer une décharge excessive, ce qui peut nuire à la durée de vie et aux performances de la batterie.
Tension limite de charge : La tension à laquelle le processus de charge passe d’un mode de charge à courant constant à un mode de charge à tension constante.
2. Capacité de la batterie (Ah)
Définition : La capacité d’une batterie fait référence à la quantité de charge électrique qu’une batterie peut stocker. Il s’agit d’un paramètre important pour les performances de la batterie et il est déterminé par le matériau actif des électrodes.
Unité : La capacité est notée C et est exprimée en ampères-heures (Ah) ou en milliampères-heures (mAh).
Formule : C = It, où la capacité de la batterie (Ah) est égale au courant (A) multiplié par le temps de décharge (h).
Exemple : Pour une batterie d’une capacité de 10 Ah, un courant de décharge de 5 A peut durer 2 heures, tandis qu’un courant de décharge de 10 A peut durer 1 heure.
Facteurs affectant la capacité : La capacité réelle d’une batterie est principalement influencée par des facteurs tels que la quantité et la qualité du matériau actif et l’efficacité d’utilisation du matériau actif.
Capacité nominale : La capacité d’une batterie mesurée dans des conditions spécifiées, telles que fournies par le fabricant.
Capacité utilisable : La quantité d’électricité déchargée d’une batterie complètement chargée dans des conditions spécifiées.
Capacité théorique : La capacité maximale qu’une batterie peut théoriquement libérer, en supposant une utilisation complète du matériau actif.
3. Énergie de la batterie (Wh)
Définition : L’énergie de la batterie fait référence à la quantité d’énergie stockée dans une batterie et est exprimée en wattheures (Wh).
Formule : Énergie (Wh) = Tension nominale (V) × Courant de fonctionnement (A) × Temps de fonctionnement (h).
Exemple : L’énergie d’une seule cellule avec une tension nominale de 3,2 V et une capacité de 15 Ah est de 48 Wh. L’énergie d’une batterie d’une tension nominale de 3,2 V et d’une capacité de 100 Ah est de 320 Wh.
L’énergie de la batterie est un paramètre important pour mesurer la capacité d’une batterie à effectuer un travail. La capacité seule ne peut pas déterminer la quantité de travail qui peut être effectuée.
4. Densité d’énergie (Wh/kg)
Définition : La densité d’énergie fait référence à la quantité d’énergie libérée par unité de volume ou de masse unitaire. Elle est généralement exprimée en densité d’énergie volumétrique (Wh/L) ou en densité d’énergie gravimétrique (Wh/kg).
Exemple : Par exemple, si une batterie lithium-ion pèse 325 g, a une tension nominale de 3,7 V et une capacité de 10 Ah, sa densité d’énergie serait de 113 Wh/kg. Le tableau suivant représente des valeurs théoriques et, dans les applications pratiques, des facteurs tels que le boîtier de la batterie, les composants et d’autres aspects de sa structure doivent être pris en compte.
Actuellement, les batteries lithium-ion ont des densités d’énergie trois fois plus élevées que les batteries nickel-cadmium et 1,5 fois plus élevées que les batteries nickel-hydrure métallique. La densité d’énergie est déterminée par la densité du matériau et la structure de la batterie.

5. Puissance et densité de puissance
Puissance : La puissance fait référence à la quantité d’énergie produite par une batterie par unité de temps sous un régime de décharge spécifique. Il est mesuré en watts (W) ou en kilowatts (kW).
Densité de puissance : La densité de puissance, également appelée puissance spécifique, est la puissance de sortie par unité de masse ou de volume unitaire d’une batterie. Il est mesuré en watts par kilogramme (W/kg) ou en watts par litre (W/L).
Une puissance spécifique est un indicateur important pour évaluer si une batterie ou un bloc-batterie répond aux capacités d’accélération et de montée des véhicules électriques.
6. Taux de décharge (A)
Définition : Le taux de décharge fait référence à la valeur actuelle nécessaire pour décharger la capacité nominale d’une batterie (C) dans un temps spécifié. Il est numériquement égal à un multiple de la capacité nominale de la batterie.
Exemple : Si l’on prend l’exemple d’une batterie de 10 Ah, un taux de décharge de 2 A correspond à un taux de décharge de 0,2 °C, tandis qu’un taux de décharge de 20 A correspond à un taux de décharge de 2 °C.
7. Modes de charge
CC/CV : CC est l’abréviation de charge à courant constant, où un courant fixe est appliqué à la batterie pendant la charge. CV est l’abréviation de charge à tension constante, où une tension fixe est appliquée à la batterie, et le courant de charge diminue progressivement à mesure que la batterie est complètement chargée.
Charge d’entretien : La charge d’entretien fait référence à la charge de la batterie avec un courant inférieur à 0,1 °C. Il est couramment utilisé lorsque la batterie est presque complètement chargée. S’il n’y a pas d’exigence stricte en matière de temps de charge, il est recommandé de procéder à une charge d’entretien.
Charge flottante : La charge flottante consiste à maintenir une charge à tension constante pour maintenir la batterie à un certain état de charge.

8. État de charge (SOC) et profondeur de décharge (DOD) : représentant la capacité de la batterie
État de charge (SOC) : L’état de charge fait référence au pourcentage de capacité restante d’une batterie par rapport à sa capacité complètement chargée après décharge.
Profondeur de décharge (DOD) : La profondeur de décharge est un paramètre qui représente le niveau de décharge d’une batterie et est égale à la capacité déchargée réelle en pourcentage de la capacité nominale.
Décharge profonde : La décharge profonde fait référence à la mesure dans laquelle la capacité d’une batterie de 50 % ou plus est déchargée.
Exemple : SOC et DOD sont exprimés en pourcentage. Par exemple, si une batterie d’une capacité de 10 Ah est déchargée à une capacité de 2 Ah, on peut parler de 80 % de DOD. Si la même batterie est chargée à une capacité de 8 Ah, elle serait à 80 % de SOC. Lorsqu’une batterie est complètement chargée ou complètement déchargée, on parle souvent de DOD à 100 %.
9. Taux d’autodécharge (%/mois)
Définition : Le taux d’autodécharge fait référence à la diminution progressive de la capacité d’une batterie pendant le stockage, exprimée en pourcentage de la capacité de la batterie.
Causes : Le taux d’autodécharge est principalement causé par les réactions chimiques qui se produisent entre les électrodes et l’électrolyte de la batterie. Ces réactions entraînent la consommation de matières actives et une réduction de l’énergie chimique convertie en énergie électrique, entraînant une diminution de la capacité de la batterie.
Facteurs affectant l’autodécharge : La température ambiante a un impact significatif, car des températures plus élevées peuvent accélérer l’autodécharge de la batterie.
Représentation : Le taux d’autodécharge est exprimé en pourcentage par mois, représentant la décroissance de capacité (taux d’autodécharge) de la batterie.
Impact : L’autodécharge réduit directement la capacité de la batterie et affecte ses performances de stockage. Plus le taux d’autodécharge est faible, meilleures sont les performances de stockage de la batterie.
10. Durée de vie du cycle (cycles)
Définition : Dans le contexte des batteries rechargeables, un cycle fait référence à un processus complet de charge et de décharge. La capacité d’une batterie diminue progressivement après des cycles de charge et de décharge répétés. Lorsque la capacité de la batterie tombe à 80 % dans des conditions de décharge spécifiques, le nombre de cycles que la batterie a subis est connu sous le nom de durée de vie.
Facteurs affectant la durée de vie : Plusieurs facteurs peuvent influencer la durée de vie d’une batterie, notamment une mauvaise utilisation de la batterie, les matériaux de la batterie, la composition et la concentration de l’électrolyte, le taux de charge-décharge, la profondeur de décharge (DOD%), la température, les processus de fabrication, etc.
11. Effet mémoire
Définition : L’effet mémoire dans les batteries fait référence à la capacité de charge réduite d’une batterie qui n’a pas été complètement déchargée avant le cycle de charge suivant. Il s’agit du pourcentage de la capacité de la batterie qui peut être chargé lors de la charge suivante.
Cause : L’effet mémoire se produit lorsque certaines substances de la batterie se cristallisent ou s’agglutinent, réduisant ainsi l’activité de l’électrode négative. Par exemple, dans les batteries nickel-cadmium, le cadmium (Cd) peut s’accumuler et former de grands amas, diminuant la réactivité de l’électrode négative.
Prévention : Pour éviter l’effet mémoire dans les batteries, il est nécessaire de décharger complètement la batterie avant de la recharger. Cela permet d’éliminer toute cristallisation ou agglutination et garantit une capacité de charge optimale.
Les batteries lithium-ion n’ont pas d’effet mémoire.
12. Plateau de décharge
Le plateau de décharge fait référence à la partie de la courbe de décharge où la tension reste relativement stable. Un plateau de décharge plus élevé, plus long et plus stable indique de meilleures performances de décharge de la batterie.
13. Cohérence de la batterie
Une batterie est formée en connectant plusieurs cellules de batterie individuelles en série ou en parallèle. Les performances globales et la durée de vie de la batterie dépendent de la cellule la moins performante qu’elle contient, ce qui souligne l’importance d’une grande cohérence dans les performances de chaque cellule de la batterie. Outre les variations de performance inhérentes entre les cellules individuelles et la qualité des matières premières, le processus de fabrication joue un rôle important. Les améliorations du processus de fabrication sont cruciales pour améliorer la qualité de la batterie.
14. Formation
La formation est le processus d’activation des matériaux actifs dans les électrodes positives et négatives d’une batterie par des méthodes de charge et de décharge spécifiques après la fabrication de la batterie. Ce processus améliore les performances de charge et de décharge de la batterie, ainsi que ses performances globales en termes d’autodécharge et de stockage. Les véritables performances d’une batterie sont réalisées après le processus de formation. De plus, le processus de tri pendant la formation peut améliorer la consistance des batteries, ce qui améliore les performances de la batterie finale.