Cours batteries technologies protections, test, chargeurs.pdf


Aperçu du fichier PDF cours-batteries-technologies-protections-test-chargeurs.pdf

Page 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10




Aperçu texte


Tableau 3.1 – Les différentes technologies de batteries.
Énergie
massique
en Wh/kg

Énergie
volume.
en Wh/l

Tension
[max ; mini]

Plomb/
acide

30-50

75-120

2,25 V [2,4 ; 1,6]

180-360

400-800

5%

Ni-MH

60-110

150-200

1,2 V [1,4 ; 1]

300-900

800-1 000

> 30 %

1,5-4

Li-ion

90-150

200-250

3,6 V [4,1 ; 3]

600-1 500

500-1 000

2%

1,5-3,5

Li-Po

150-200

240-300

3,7 V [4,2 ; 3]

600-2 000

200-1 000

2%

1,8-4

Li-fe

120-140

190-220

3,2 V [3,7 ; 3]

600-1 000

750-2 000

5%

1-3

élément

Puissance
massique
en W/kg

Durée de vie Auto
max. (nombre
décharge
recharges)
par mois

Wh/€

Type

1,2-3

3. Modèle et caractéristiques d’une batterie
Les paramètres du modèle d’un convertisseur électrochimique varient en fonction de sa constitution :
volume, surface des électrodes, types d’électrodes, état de charges, nombre de cycles… Le modèle
équivalent le plus simple est une
force électromotrice EB en série avec une résistance RB
. Mais, le modèle d’une batterie est bien plus complexe avec notamment une capacité de valeur
importante à ces bornes.
L’énergie de la batterie dépend de la tension de l’accumulateur U B(V) et de la capacité énergétique
C(A.h) correspondant à l’équation suivante :
Eenergy (W.h)  UB  C (A.h)

La capacité thermique et résistance thermique sont aussi cruciales lorsqu’on veut charger ou décharger
rapidement une batterie. Mais ces paramètres sont rarement fourni par les constructeurs.

4. Caractérisation mécanique d’une batterie
Les Li-Fe-PO4 se veulent plus sûres, moins toxique et d’un coût moins élevé. En effet, le prix des
batteries au lithium-ion provient en grande partie des matériaux utilisés à la cathode, qui contient du
cobalt et/ou du nickel, métaux très chers. En outre, la cathode des Li-Fe-PO4 est très stable et ne relâche
pas d’oxygène (qui peut provoquer des explosions et des feux dans les accumulateurs Li-ion).
L’indice de protection est très faible sur l’élément de droite de la figure suivante (un simple coup de
tournevis perce l’élément). Sur l’élément de 8.A.H une bande de plastique de 0,5 mm protège l’élément.
Seul l’élément de gauche a un boîtier plastique de 5 mm qui protège l’élément.
1 élément
2.1 A.H
1 élément
Ni MH
20 A.H
Type AA
Li Fe
3C
Protégé
1 élément
mécaniqueme
10 A.H
nt
20 A.H/3.3V
Li po
20A.H/12V
LiFe
2 éléments
3C
plomb
3C
8 A.H
1 élément
30C
2 éléments
Li po
20 A.H
10 A.H
35C
Li Fe
Les montages avec des vis sont plus simples à
Nano
A123
montés que les batteries à languettes.
techno
3C
40C
Fig. – différents éléments de batterie
2