Batteries : faut-il s’équiper avec des batteries au Lithium ?
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Les batteries à électrolyte liquide, dites ouvertes, ont tendance à disparaître du marché quelle que soit l’utilisation (terrestre et nautisme). Les raisons principales : elles ne sont pas étanches, consomment de l’électrolyte, il faut régulièrement refaire le niveau avec de l’eau distillée, et, sur un bateau, elles doivent être installées dans un bac étanche, afin de récupérer l’électrolyte en cas de fuite, avec mise à l’air. Ces technologies cèdent la place à des modèles à électrolyte liquide fermée avec un voyant indiquant le niveau de charge. La réserve d’électrolyte est suffisante pour la durée de vie de la batterie (en moyenne 5 ans) et elles peuvent convenir aussi bien pour les servitudes (appareillage électrique) que pour le démarrage moteur et l’électronique. Mais, elles ne sont pas étanches. Deux autres technologies sont également présentes : le Gel (électrolyte gélifié) et les AGM (Absorbent Glass Mat). Ces deux modèles ont l’avantage d’être étanches. Les batteries Gel sont principalement destinées aux servitudes alors que les AGM sont bien adaptées pour un usage multiple (servitudes, démarrage moteur). Qu’en est-il du Lithium ? il faut remarquer que le marché devient de plus en plus important que ce soit chez les accastilleurs ou sur Internet. Cependant, on ne remplace pas une batterie ancienne génération (ouverte, fermée, Gel ou AGM) par une batterie au Lithium, sans apporter des modifications sur le circuit électrique du bateau, c’est ce que nous allons voir.
Lorsque l’on passe d’un modèle à électrolyte ouverte à un modèle fermé voire étanche (Gel ou AGM), il n’y a pas de modifications du circuit électrique. Il faut simplement avoir un chargeur qui dispose en interne d’une courbe de charge compatible, c’est un point important à vérifier. Pratiquement toutes les nouvelles générations de chargeurs marines offrent cette possibilité. Les autres précautions sont : de prendre des modèles de même technologie et de les changer toutes en même temps. Si on ne respecte pas ces points, un chargeur mal adapté ne recharge pas efficacement les batteries et une batterie ancienne mise en parallèle avec une neuve détériore rapidement cette dernière. Le chargeur doit être dimensionné en fonction de la capacité des batteries. Il est recommandé de prendre un modèle pouvant fournir un courant voisin de 15% de la capacité des batteries, par exemple, pour deux batteries de 100 Ah en parallèle (200 Ah) prendre un chargeur (Type UI) de 50 ampères. Plus faible, il mettra plus de temps pour recharger. En principe, une charge complète (3 phases) avec un chargeur demande 10 heures. En phase 1 (BOOST) le courant et la tension croissent rapidement, en phase 2 (absorption) la tension se stabilise au maximum et le courant décroit, en phase 3 (floating) la batterie est chargée, la tension stabilisée, le courant est faible. Le chargeur fournit un courant, dans les limites de sa puissance, pour alimenter le bord. Par exemple, si un réfrigérateur demande 4 ampères, ce courant est fourni par le chargeur sans décharger les batteries. Certains chargeurs possèdent en plus une quatrième phase (Refresh) qui, lorsque le chargeur est sous tension, égalise automatiquement les cellules des batteries et effectue un Reboost toutes les semaines (hebdomadaire). Le Refresh comme le Reboost peuvent être désactivés.
Une batterie Lithium (LiFePO4, Lithim/fer/phosphate) peut être rechargée rapidement. Elle accepte un courant de recharge égal à sa capacité et elle peut être déchargée à 100%, c’est son principal avantage. Sur une batterie de 100 Ah, vous disposez de 100 ampères et elle peut être rechargée en une heure. Sur une batterie standard, on ne dispose que de 70% donc 70 ampères maximum sur une de 100 ampères et la recharge demande 10 heures. Les câbles d’origine entre le chargeur et les batteries sont dimensionnés pour le courant nécessaire à la recharge pas pour fournir pendant un temps relativement long le courant demandé par les batteries Lithium. Ils doivent être changés, de même, il faut vérifier ceux des autres sources de courant, par exemple l’éolienne, les panneaux solaires et l’alternateur. Sur la majorité des moteurs in-bord, la puissance de l’alternateur est au minimum en standard de 50 à 100 ampères. Physiquement, il peut fournir ce courant pendant un temps court, par exemple, pour alimenter un guindeau ou un winch électrique, pas pour recharger une batterie de 100 Ah qui va lui demander ce courant pendant le temps de recharge. Pour résoudre ce problème, les fabricants de chargeurs ont imaginé des relais de couplage (R.C.B.) qui se placent entre l’alternateur et les batteries et qui ont pour but de limiter le courant. Si vous avez deux technologies de batteries (plomb et Lithium), l’alternateur est directement relié aux batteries plomb et via le R.C.B. aux batteries Lithium.
Si vous devez changer de chargeur, comptez pour un 50 ampères nouvelle génération avec une courbe de charge pour le Lithium entre 500 et 700 Euros, pour un relais de batterie R.C.B., réglable de 30 à 120 ampères, 300 Euros. Les batteries Lithium, là, c’est plus délicat. Il faut savoir que les batteries plomb (liquide, AGM, Gel) demandent des chaînes de fabrication importante que seules de grosses sociétés spécialisées peuvent posséder. Pour le Lithium c’est différent. Vous pouvez vous procurer des éléments Lithium un peu comme des piles, les monter en série/parallèle pour obtenir la tension désirée et y adjoindre un BMS (régulateur électronique) qui surveille et régule chaque cellule de la batterie. Plus besoin d’avoir une chaîne de fabrication pour produire des batteries Lithium. On trouve ainsi pour une même capacité des batteries à des prix pouvant être dans un rapport 5 à 7. A titre d’exemple, un modèle 100 Ah vous coûtera chez un fabricant reconnu comme Cristec, Mastervolt, Fliboat, etc. entre 600 et 800 Euros alors que sur Internet vous trouverez des batteries de même capacité à moins de 100 Euros. Un fabricant professionnel vous indiquera toujours les caractéristiques, par exemple, chez Fliboat 3000 cycles à 80% de décharge. Aux prix des gros équipements (alternateur, chargeur, batterie…) il faut rajouter le câble, les cosses, etc.). Nous avons consacré un article « Faut-il craindre les batteries Lithium à bord ? » avec les conseils d’un fabricant.
En première monte, comme nous l’avons évoqué, certains constructeurs, passent au Lithium, les salons d’automne nous donneront la tendance. Les plaisanciers qui doivent changer leurs batteries, que nous avons interrogé dans les ports de Bretagne Nord, s’interrogent passer ou pas ? il semblerait que la tendance au changement est de l’ordre de 2 à 5%. La raison, le manque d’informations. Ils sont étonnés de voir les différences de prix sans savoir pourquoi. Coté accastilleurs, c’est un marché que peu maitrisent, il est souvent difficile de donner les informations que recherchent les clients. Le seul côté positif, ils proposent des produits de marques connues et on peut toujours se référer à ces dernières pour avoir les bons renseignements.
Notre avis
Avant de d’envisager de changer de technologie de batteries, regardez bien tous les points que nous avons abordés (chargeur, alternateur, câblage, etc…). Il est évident qu’avec le Lithium (LiFe PO4, Lithium/fer/Phosphate), vous gagnez en poids et en temps de recharge. Côté durée de vie et autodécharge, ils sont voisins de ceux des bonnes batteries fermées, AGL et Gel.
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