Batteries de scooters électriques
La batterie est le « réservoir de carburant » de votre scooter électrique.Il stocke l'énergie consommée par le moteur à courant continu, les lumières, le contrôleur et d'autres accessoires.

La plupart des scooters électriques seront équipés d’un type de batterie au lithium-ion en raison de leur excellente densité énergétique et de leur longévité.De nombreux scooters électriques pour enfants et autres modèles bon marché contiennent des batteries au plomb.Dans un scooter, la batterie est composée de cellules individuelles et de composants électroniques appelés système de gestion de batterie qui la maintiennent en fonctionnement en toute sécurité.
Les batteries plus grosses ont une plus grande capacité, mesurée en wattheures, et permettront à un scooter électrique de voyager plus loin.Cependant, ils augmentent également la taille et le poids du scooter, le rendant ainsi moins portable.De plus, les batteries sont l’un des composants les plus chers du scooter et le coût global augmente en conséquence.

Types de piles
Les batteries des scooters électriques sont constituées de nombreuses cellules de batterie individuelles.Plus précisément, ils sont constitués de cellules 18650, une classification de taille pour les batteries lithium-ion (Li-Ion) avec des dimensions cylindriques de 18 mm x 65 mm.

Chaque cellule 18650 d'une batterie est assez peu impressionnante : elle génère un potentiel électrique d'environ 3,6 volts (nominal) et a une capacité d'environ 2,6 ampères-heures (2,6 Ah) ou environ 9,4 wattheures (9,4 Wh).

Les cellules de batterie fonctionnent de 3,0 volts (charge à 0 %) jusqu'à 4,2 volts (charge à 100 %).

Lithium-Ion
Les batteries Li-Ion ont une excellente densité énergétique, c'est-à-dire la quantité d'énergie stockée par rapport à leur poids physique.Ils ont également une excellente longévité, ce qui signifie qu’ils peuvent être déchargés et rechargés ou « cyclés » plusieurs fois tout en conservant leur capacité de stockage.

Le Li-ion fait en fait référence à de nombreuses compositions chimiques de batteries qui impliquent le lithium-ion.Voici une courte liste ci-dessous :

Oxyde de lithium et de manganèse (LiMn2O4) ;alias : IMR, LMO, Li-manganèse
Lithium-manganèse-nickel (LiNiMnCoO2) ;alias INR, NMC
Oxyde de lithium, nickel, cobalt et aluminium (LiNiCoAlO2) ;alias NCA, Li-aluminium
Oxyde de lithium-nickel-cobalt (LiCoO2) ;alias sous-officier
Oxyde de lithium et de cobalt (LiCoO2) ;alias ICR, LCO, Li-cobalt
Phosphate de fer et de lithium (LiFePO4);alias IFR, LFP, Li-phosphate
Chacune de ces compositions chimiques de batterie représente un compromis entre sécurité, longévité, capacité et courant de sortie.

Lithium Manganèse (INR, NMC)
Heureusement, de nombreux scooters électriques de qualité utilisent la chimie de la batterie INR, l’une des chimies les plus sûres.Cette batterie offre une capacité et un courant de sortie élevés.La présence de manganèse réduit la résistance interne de la batterie, permettant une sortie de courant élevée tout en maintenant de basses températures.Par conséquent, cela réduit les risques d’emballement thermique et d’incendie.

Certains scooters électriques dotés de la chimie INR incluent les modèles WePed GT 50e et Dualtron.

Plomb-acide
Le plomb-acide est une chimie de batterie très ancienne que l’on trouve couramment dans les voitures et certains véhicules électriques plus gros, comme les voiturettes de golf.On les retrouve également dans certains scooters électriques ;plus particulièrement, des scooters pour enfants bon marché d'entreprises comme Razor.

Les batteries au plomb ont l’avantage d’être peu coûteuses, mais souffrent d’une très faible densité énergétique, ce qui signifie qu’elles pèsent beaucoup par rapport à la quantité d’énergie qu’elles stockent.En comparaison, les batteries Li-ion ont une densité énergétique environ 10 fois supérieure à celle des batteries au plomb.

Batteries
Pour construire une batterie d'une capacité de centaines ou de milliers de wattheures, de nombreuses cellules Li-ion 18650 individuelles sont assemblées dans une structure en forme de brique.La batterie en forme de brique est surveillée et régulée par un circuit électronique appelé système de gestion de batterie (BMS), qui contrôle le flux d'électricité entrant et sortant de la batterie.
Les cellules individuelles de la batterie sont connectées en série (bout à bout), ce qui additionne leur tension.C'est ainsi qu'il est possible d'avoir des scooters avec des batteries de 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ou même des batteries plus grandes.

Ces brins individuels (plusieurs batteries en série) sont ensuite connectés en parallèle pour augmenter le courant de sortie.

En ajustant le nombre de cellules en série et en parallèle, les fabricants de scooters électriques peuvent augmenter la tension de sortie ou le courant maximum et la capacité en ampères-heures.

Changer la configuration de la batterie n’augmentera pas l’énergie totale stockée, mais cela permettra effectivement à une batterie d’offrir plus d’autonomie et une tension plus faible et vice versa.

Tension et % restant
Chaque cellule d'une batterie fonctionne généralement de 3,0 volts (charge à 0 %) jusqu'à 4,2 volts (charge à 100 %).

Cela signifie qu'une batterie de 36 V (avec 10 batteries en série) fonctionne de 30 V (0 % de charge) à 42 volts (100 % de charge).Vous pouvez voir comment le % restant correspond à la tension de la batterie (certains scooters l'affichent directement) pour chaque type de batterie dans notre tableau de tension de la batterie.

Affaissement de tension
Chaque batterie va souffrir d’un phénomène appelé affaissement de tension.

L'affaissement de tension est causé par plusieurs effets, notamment la chimie du lithium-ion, la température et la résistance électrique.Il en résulte toujours un comportement non linéaire de la tension de la batterie.

Dès qu’une charge est appliquée à la batterie, la tension chute instantanément.Cet effet peut conduire à une estimation incorrecte de la capacité de la batterie.Si vous lisiez directement la tension de la batterie, vous penseriez que vous avez instantanément perdu 10 % de votre capacité ou plus.

Une fois la charge retirée, la tension de la batterie reviendra à son niveau réel.

Une chute de tension se produit également lors d'une décharge prolongée de la batterie (par exemple lors d'un long trajet).La chimie du lithium dans la batterie met un certain temps à rattraper le taux de décharge.Cela peut entraîner une chute encore plus rapide de la tension de la batterie à la fin d’un long trajet.

Si la batterie est laissée au repos, elle reviendra à son niveau de tension réel et précis.

Capacités nominales
La capacité de la batterie des scooters électriques est évaluée en unités de wattheures (en abrégé Wh), une mesure de l'énergie.Cette unité est assez facile à comprendre.Par exemple, une batterie d’une capacité de 1 Wh stocke suffisamment d’énergie pour fournir un watt de puissance pendant une heure.

Une plus grande capacité énergétique signifie des wattheures de batterie plus élevés, ce qui se traduit par une autonomie plus longue du scooter électrique, pour une taille de moteur donnée.Un scooter moyen aura une capacité d’environ 250 Wh et pourra parcourir environ 10 miles à une moyenne de 15 miles par heure.Les scooters aux performances extrêmes peuvent avoir une capacité atteignant des milliers de wattheures et une autonomie allant jusqu'à 60 miles.

Marques de batteries
Les cellules Li-ion individuelles d’une batterie de scooter électrique sont fabriquées par une poignée d’entreprises différentes de renommée internationale.Les cellules de la plus haute qualité sont fabriquées par LG, Samsung, Panasonic et Sanyo.Ces types de cellules ne se trouvent généralement que dans les batteries des scooters haut de gamme.

La plupart des scooters électriques économiques et de banlieue sont équipés de batteries fabriquées à partir de cellules génériques fabriquées en Chine, dont la qualité varie considérablement.

La différence entre les scooters équipés de cellules de marque et les scooters chinois génériques est une plus grande garantie de contrôle qualité avec des marques établies.Si cela ne correspond pas à votre budget, assurez-vous d'acheter un scooter auprès d'un fabricant réputé qui utilise des pièces de qualité et qui a mis en place de bonnes mesures de contrôle de qualité (CQ).

Xiaomi et Segway sont quelques exemples d'entreprises susceptibles d'avoir un bon contrôle qualité.

Système de gestion de batterie
Bien que les cellules Li-ion 18650 présentent des avantages étonnants, elles sont moins indulgentes que les autres technologies de batterie et peuvent exploser si elles ne sont pas utilisées correctement.C’est pour cette raison qu’ils sont presque toujours assemblés dans des packs de batteries dotés d’un système de gestion de batterie.

Le système de gestion de la batterie (BMS) est un composant électronique qui surveille la batterie et contrôle la charge et la décharge.Les batteries Li-ion sont conçues pour fonctionner entre 2,5 et 4,0 V environ. Une surcharge ou une décharge complète peut réduire la durée de vie de la batterie ou déclencher des conditions d'emballement thermique dangereuses.Le BMS devrait empêcher la surcharge.De nombreux BMS coupent également l’alimentation avant que la batterie ne soit complètement déchargée afin de prolonger la durée de vie.Malgré cela, de nombreux cyclistes continuent de soigner leurs batteries en ne les déchargeant jamais complètement et utilisent également des chargeurs spéciaux pour contrôler finement la vitesse et la quantité de charge.

Des systèmes de gestion de batterie plus sophistiqués surveilleront également la température du pack et déclencheront une coupure en cas de surchauffe.

Caisse
Si vous effectuez des recherches sur la charge de la batterie, vous rencontrerez probablement le taux C.Le taux C décrit la rapidité avec laquelle la batterie est complètement chargée ou déchargée.Par exemple, un taux C de 1C signifie que la batterie est chargée en une heure, 2C signifierait complètement chargée en 0,5 heure et 0,5C signifierait complètement chargée en deux heures.Si vous chargez complètement une batterie de 100 Ah en utilisant un courant de 100 A, cela prendrait une heure et le taux C serait de 1C.

Vie de la batterie
Une batterie Li-ion typique sera capable de gérer 300 à 500 cycles de charge/décharge avant de diminuer en capacité.Pour un scooter électrique moyen, cela représente entre 3 000 et 10 000 miles !Gardez à l'esprit que « diminuer la capacité » ne signifie pas « perdre toute capacité », mais signifie une baisse notable de 10 à 20 % qui va continuer à s'aggraver.

Les systèmes modernes de gestion de la batterie aident à prolonger la durée de vie de la batterie et vous ne devriez pas trop vous soucier de la surveiller.

Cependant, si vous souhaitez prolonger au maximum la durée de vie de la batterie, vous pouvez faire certaines choses pour dépasser les 500 cycles.Ceux-ci inclus:

Ne stockez pas votre scooter complètement chargé ou avec le chargeur branché pendant des périodes prolongées.
Ne stockez pas le scooter électrique complètement déchargé.Les batteries Li-ion se dégradent lorsqu'elles descendent en dessous de 2,5 V. La plupart des fabricants recommandent de stocker les scooters chargés à 50 % et de les recharger périodiquement jusqu'à ce niveau pour un stockage à très long terme.
N'utilisez pas la batterie du scooter à des températures inférieures à 32 F° ou supérieures à 113 F°.
Chargez votre scooter à un taux C inférieur, ce qui signifie charger la batterie à un taux inférieur par rapport à sa capacité maximale pour préserver/améliorer la durée de vie de la batterie.Une charge à un taux C inférieur à 1 est optimale.Certains chargeurs plus sophistiqués ou à grande vitesse vous permettent de contrôler cela.
Apprenez-en davantage sur la façon de recharger un scooter électrique.

Résumé

Le principal point à retenir ici est de ne pas abuser de la batterie et elle durera toute la durée de vie utile du scooter.On entend toutes sortes de personnes parler de leur trottinette électrique en panne et c'est rarement un problème de batterie !