[Energie] Batterie li-ion et fil fusible
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Batterie li-ion et fil fusible



  1. #1
    neelrocker

    Question Batterie li-ion et fil fusible


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    Bonjour,

    Dans le cadre d'une création de batterie li-ion je souhaite protéger la parallélisation des cellules au cas où un court-circuit interne se créerait dans l'une d'elle (càd empêcher que les autres cellules se déchargent dans celle qui se serait mise en c/c).

    La plage d'utilisation en tension sera 4v-2.75v et il serait idéal que le fusible fonde vers 4 à 5A.
    La batterie est composée de 100 cellules et doit être montée sur un VTT (probablement dans le triangle formé par le cadre).
    La solution pour ces fusibles doit donc être très compacte, ne pas chauffer les cellules, occasionner le minimum de pertes, et je la souhaite la plus économique possible (j'insiste sur ce critère ).

    Après recherches le fil-fusible me paraît la solution la plus adaptée. J'ai vu qu'il en existait en divers matériaux comme le plomb, argent et autres.

    Sachant que l'intensité max de 3A/cellule ne serait éventuellement atteinte que de manière très exceptionnelle et brève (quelques secondes) et qu'en utilisation soutenue on sera plutôt entre 0.5 et 1.5A, de quel ordre sera l'échauffement du fil-fusible ?

    La longueur du fil-fusible influe-t-elle sur son comportement ?

    Ce genre de fil pourra-t-il être soudé ? (soudure à l'étain)

    Ce que j'envisage serait de commencer la liaison depuis chaque cellule par du fil cuivre de bon diamètre qui permettra de déporter un éventuel apport de chaleur du fil-fusible tout en faisant office de dissipateur calorifique ce qui évitera de chauffer la cellule. Idéalement le fil-fusible serait donc soudée au bout de cette première section en cuivre pour faciliter la mise en oeuvre.

    Ca vous semble envisageable ? D'autres solutions à proposer ? (hors BMS, et le polyswitch ne semble pas le plus adapté non plus)

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  2. #2
    invitee05a3fcc

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par neelrocker Voir le message
    au cas où un court-circuit interne se créerait dans l'une d'elle
    Je ne sais pas si ça peut se produire, mais si une batterie se met en court-circuit interne, elle explose ? non ?

  3. #3
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Ce serait le pire des cas mais il y a (systématiquement ?) une soupape pour justement essayer d'éviter d'en arriver à ce "désassemblage rapide" de la cellule.
    Plus probablement il y aura un risque élevé d'expulsion de gaz (par cette soupape) qui s'enflammeront au contact de l'air.

    Et dans ce cas mieux vaut que ça se limite à une seule cellule, et pas qu'un effet domino déclenche la même chose sur les autres reliées en parallèle.
    Etant donné le faible surplus en terme de temps de conception et de coût il me paraitrait peu judicieux de ne pas implémenter une telle protection inter-cellules (qui ne sera qu'une partie de la protection).

  4. #4
    Pierrre

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    bonjour
    l'idee n'est pas mauvaise... mais perso je n'ai jamais vu un tel montage meme sur des assemblages en usine de plusieurs elements en // .
    sinon, les - relies directement, les + relies par un element fusible sur un bus +, l'element fusible pouvant etre un simple fil calibre qui sert a la fois de liaison et de fusible

    les 100 cellules vont etre en // ??????????????????????????
    Dernière modification par Pierrre ; 17/08/2016 à 10h36.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    L'idée est bien de relier comme tu le décris Pierrre, sauf en faisant la liaison en étoile plutôt qu'en bus, si la place le permet (je viens de commencer une modélisation 3D pour voir comment disposer tout ça).

    Les 100 cellules ne sont pas en parallèle mais réparties dans 8 packs mis en série pour faire une batterie de 30V, chaque pack ayant donc ses cellules mises en parallèle.
    Dernière modification par neelrocker ; 17/08/2016 à 12h48.

  7. #6
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    100 divisé par 8, ça fait 12,5. Combien de cellules vas-tu mettre dans chacun des 8 packs? 12 ou 13?

    En faisant une association d'idées avec ce qui se fait parfois avec des transistors de puissance branchés en parallèle, je me demande s'il est correct de penser que la présence d'un fusible de faible résistance en série avec chaque cellule aurait tendance à égaliser la répartition du courant entre les 12 ou 13 cellules de chaque pack.

    Qu'en pense Daudet? ( mon maître à penser en électronique)

    Parce que si c'est le cas, la présence des fusibles est un vrai avantage, qui compenserait largement la dissipation par effet Joule des 100 fusibles. Enfin je veux dire 96 ou 104 fusibles.

    Du coup, puisque le courant serait pratiquement le même dans chaque cellule, l'effet " fusible" devient inutile, au profit de l'effet "égalisateur".

    Une manière simple de procéder pour les "fusibles " en question serait d'utiliser des résistances de disons 0.01 Ohm en lieu et place de morceaux de fil. A 3 A, chaque résistance dissiperait 90 mW. on pourrait prendre des résistances de 250 mW. La perte totale par effet Joule serait de 9 W.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  8. #7
    invitee05a3fcc

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message
    Qu'en pense Daudet?
    J'en pense rien ... surtout pour des batteries Lithium !
    Ce qui m'a surtout amener à répondre (avec précaution), c'est la peur d'un élément en court-circuit :
    Citation Envoyé par Daudet
    Je ne sais pas si ça peut se produire, mais si une batterie se met en court-circuit interne, elle explose ? non ?

  9. #8
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Mais si les éléments sont de type standard 18650,

    Nom : LI-ION.gif
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    pourquoi se mettraient-ils en court-circuit dans le montage de neelrocker?
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  10. #9
    invitee05a3fcc

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message
    Mais si les éléments sont de type standard 18650,
    pourquoi se mettraient-ils en court-circuit dans le montage de neelrocker?
    C'est bien la question que je pose !

  11. #10
    azad

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Salut.
    Et si... un fusible saute, t'en rendras tu compte ? Et s'il a fondu, c'est qu'il a connu une surintensité . Du coup, même de façon infime, le courant a fournir va augmenter dans chaque branche et rien n'interdit de penser que d'autres fusibles pourraient subir le sort du premier. Ca risque de faire "boule de neige", non ? Et avec quelques batteries déconnectées, comment va se passer la charge de celles qui sont encore en place ?

  12. #11
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par azad Voir le message
    Salut.
    Et si... un fusible saute, t'en rendras tu compte ? Et s'il a fondu, c'est qu'il a connu une surintensité . Du coup, même de façon infime, le courant a fournir va augmenter dans chaque branche et rien n'interdit de penser que d'autres fusibles pourraient subir le sort du premier. Ca risque de faire "boule de neige", non ? Et avec quelques batteries déconnectées, comment va se passer la charge de celles qui sont encore en place ?
    En cas de "boule de neige" si tous les fusibles d'un pack fondent, plus aucun courant ne peut circuler dans la batterie. Tout s'arrête.

    Le management d'une batterie d'éléments lithium ion n'est pas trivial. Il y a eu plusieurs fils sur ce thème ces derniers temps. Il existe des circuits notamment chez LTC spécialisés pour ces gestions de batteries Li-Ion.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  13. #12
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Il n'y a pas 100 cellules mais 102.
    La répartition en nombre n'est pas équilibrée, le 1er pack a 10 cells et le dernier 16.
    Chaque pack a la même capacité (les cellules ont été testées individuellement).

    Les cellules ont été regroupées de sorte à avoir des courbes de décharge les plus superposées possible, la superposition est très bonne sur les 1ers packs, moins bonne sur les derniers.
    Des tests de recharge (1A et 8A) et de décharge (1A et 10A) ont été réalisés sur le 1er et dernier pack afin d'analyser la répartition de courant au niveau de chaque cellule afin de vérifier que l'on reste bien dans les normes constructeur et pour analyser les courants de rééquilibrage naturels inter-cellules.

    La batterie est surdimensionnée et chaque cellule resterait significativement en-dessous des normes constructeur en cas de charge maximum par l'application (qui plus est ce maximum ne sera atteint que très occasionnellement et pour de très brèves périodes).

    Il y aura une surveillance en t° globalisée sur chaque pack (donc 8 thermomètres) et en tension (là encore au niveau des packs, pas individuellement pour chaque cellule).
    Les fusibles pour chaque liaison parallèle n'ont absolument pas vocation à empêcher une sur-intensité due à l'utilisation, cela est déjà empêché par le sur-dimensionnement de la batterie.

    Avec un déclenchement vers 4-5A pour le fusible, on serait à + de 50% au-dessus du courant maxi due à l'utilisation, donc je suppose qu'il y aurait peu de chance qu'un ou plusieurs ne claque sans que je ne m'en rende compte.

    Ces fusibles n'auraient qu'un seul et unique but: empêcher un effet domino si une cellule se mettait en c/c. Il y a plusieurs causes pouvant provoquer cela, allant du choc, à la création de dendrites lors du vieillissement pouvant percer l'isolant anode-cathode, à l'impureté s'étant immiscée dans la cellule lors de la fabrication. La conséquence peut débuter par une simple faible augmentation de l'auto-décharge (soft-short) mais qui peut à tout moment évoluer vers un "hard-short" qui lui a de bonnes chances d'entrainer un emballement thermique.

    J'avoue ne pas avoir trouvé lors de mes lectures de mention express qu'il en résultait que la cell pouvait devenir passante, mais vu les t° pouvant être atteintes lors de ces emballements thermiques le risque qu'un c/c se crée ne me semble pas exclu.

    C'est juste dans le cadre d'un tel cas extrême que devrait servir les fusibles, pour éviter que les autres cellules en // se retrouvent à leur tour court-cicuitées et là ce ne serait plus une cellule mais 9 à 15 pouvant potentiellement éjecter des gaz enflammés.

    Bien entendu j'espère qu'aucune cellule ne se mettra jamais en c/c, et le risque que ça arrive semble limité, qui plus est si on s'assure dans un premier lieu de rester dans la plage d'utilisation recommandée. Mais dans ce cas je pense que je serai bien content si une protection aura limité les dégâts à une seule cellule et pas 10 ou 15. Lors de la conception je vais tâcher de faire en sorte qu'un éventuel dégazage de ce type éjecterait les gaz enflammés de façon sécurisée (= pas vers moi, et si possible pas sur les cellules avoisinantes). Mais si ça devait se produire sur 10-15 cellules il y aurait sans doute beaucoup plus de chances que tout le vélo finisse en feu ou au moins à moitié fondu.
    Dernière modification par neelrocker ; 17/08/2016 à 18h35.

  14. #13
    Kissagogo27

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Bonsoir, et quelle technologie de Batteries Lithium aussi ?

  15. #14
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Je ne suis pas sûr que ça importe pour la partie fusible dont il est question ici, si ?

    Il me serait utile de savoir:

    - si certains types de fil fusible ne peuvent pas se souder à l'étain

    - si l'on peut trouver autre chose que les assortiments 2-5A + 4-5A + 6A + 9A que j'ai vu jusque là

    - quelle pourrait être l'élévation de température pour un 4-5A dans lequel on ferait passer 1A ? 2A ? (car si ça chauffe trop ça ne sera pas gérable pour empêcher de chauffer les cellules. Egalement il serait préférable de pouvoir mettre un point de colle chaude au niveau de la soudure pour limiter le risque de casse à cause des vibrations)

    - s'il y a une longueur de fil fusible à respecter

    J'essaye de savoir si c'est réalisable et de façon durable mécaniquement, s'il y a des design à préférer à d'autres, un type de fil fusible à préférer à d'autres.

  16. #15
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Je me demande si je ne vais pas plutôt utiliser des fusibles automobile (plat, à lame), je n'avais pas vu que c'était si bon marché par lot de 100.

    C'est rapide ce genre de fusible ? Il ne semble pas y avoir de distinction rapide/lent pour ce type de fusible (?)

  17. #16
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par neelrocker Voir le message
    Je ne suis pas sûr que ça importe pour la partie fusible dont il est question ici, si ?

    Il me serait utile de savoir:

    - si certains types de fil fusible ne peuvent pas se souder à l'étain

    - si l'on peut trouver autre chose que les assortiments 2-5A + 4-5A + 6A + 9A que j'ai vu jusque là

    - quelle pourrait être l'élévation de température pour un 4-5A dans lequel on ferait passer 1A ? 2A ? (car si ça chauffe trop ça ne sera pas gérable pour empêcher de chauffer les cellules. Egalement il serait préférable de pouvoir mettre un point de colle chaude au niveau de la soudure pour limiter le risque de casse à cause des vibrations)

    - s'il y a une longueur de fil fusible à respecter

    J'essaye de savoir si c'est réalisable et de façon durable mécaniquement, s'il y a des design à préférer à d'autres, un type de fil fusible à préférer à d'autres.
    On trouve assez facilement et pour un prix intéressant, du fil résistif Nichrome et sauf erreur il est facilement soudable à l'étain. Il ne te reste plus qu'à choisir le bon diamètre et la bonne longueur de fil pour chaque fusible, pour qu'il fonde à la bonne intensité, appliquée pendant le temps souhaité.
    En tenant compte des contraintes mécaniques bien sûr: place disponible, stabilité mécanique.

    Pour tout ça, des essais vont être indispensables.

    Pour les fusibles traditionnels (mais à ma connaissance pas pour les fusibles automobiles), il existe des variétés rapides ou retardées.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  18. #17
    invite01fb7c33

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Un des problème sera de faire en sorte que chaque élément de batterie voit exactement la même résistance filaire (même section et même longueur de fil) de manière à ce que les courants soient équilibrés pour tout les éléments.
    Un fusible ça chauffe, c'est son principe de fonctionnement. La puissance dissipée dans le fusible c'est RI².
    A I de fusion t est de l'ordre de 300°, à I/2 l'échauffement est quatre fois plus faible et la température de l'ordre de 94° (à amb 25°)

  19. #18
    invite01fb7c33

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    La puissance dissipée par un fusible de 5A est de l'ordre de 1,5W à I de fusion (Pour info sur les gros fusibles ça peut atteindre quelques dizaines de W). Si tu l'utilise à If/2 la puissance dissipée sera 0,375W. Mais il faut déjà oser utiliser un fusible à I/2, prévoit plutôt un facteur 4.

  20. #19
    invitee05a3fcc

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par fabang Voir le message
    la température de l'ordre de 94° (à amb 25°)
    Il va se faire repérer par les caméras infrarouges au prochain tour de France !

  21. #20
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par fabang Voir le message
    La puissance dissipée par un fusible de 5A est de l'ordre de 1,5W à I de fusion (Pour info sur les gros fusibles ça peut atteindre quelques dizaines de W). Si tu l'utilise à If/2 la puissance dissipée sera 0,375W. Mais il faut déjà oser utiliser un fusible à I/2, prévoit plutôt un facteur 4.
    Si on prévoit que le fusible chauffe (beaucoup) en fonctionnement normal, pour qu'il conserve ses caractéristiques dans le temps, il faut l'isoler de l'air ambiant. C'est le cas des fusibles classiques, mais pas de ceux utilisés dans les voitures.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  22. #21
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par neelrocker Voir le message
    Il n'y a pas 100 cellules mais 102.
    La répartition en nombre n'est pas équilibrée, le 1er pack a 10 cells et le dernier 16.
    Chaque pack a la même capacité (les cellules ont été testées individuellement).

    Les cellules ont été regroupées de sorte à avoir des courbes de décharge les plus superposées possible, la superposition est très bonne sur les 1ers packs, moins bonne sur les derniers.
    Des tests de recharge (1A et 8A) et de décharge (1A et 10A) ont été réalisés sur le 1er et dernier pack afin d'analyser la répartition de courant au niveau de chaque cellule afin de vérifier que l'on reste bien dans les normes constructeur et pour analyser les courants de rééquilibrage naturels inter-cellules.

    La batterie est surdimensionnée et chaque cellule resterait significativement en-dessous des normes constructeur en cas de charge maximum par l'application (qui plus est ce maximum ne sera atteint que très occasionnellement et pour de très brèves périodes).
    OK pour la sélection des cellules.
    Après un certain temps de fonctionnement, compte tenu du vieillissement, surtout en cas de fonctionnement à température supérieure à la température ambiante, comment être sûr que les appariements de cellules d'un même pack restent valables? Certaines cellules vont vieillir plus vite que d'autres, non?
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  23. #22
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Plein d'infos d'un coup, ça fait plaisir

    Pour la t° du fil fusible en cas de fusion:

    Hier je regardais les t° de fusion pour les 2 types de fil que j'ai le plus souvent trouvé en vente : plomb 328°C, argent 962°C (même si ce sont je crois des alliages pour ces fils, mais je suppose qu'on ne doit pas être loin de ces t°). Et le nichrome: 1400°C
    En terme de sécurité il me paraît bien plus sûr de choisir le plomb (et c'est pour ça aussi que je n'ai pas voulu utiliser des brins en cuivre en guise de fil fusible).


    Pour la t° du fil en fonctionnement normal:

    Par extapolation à 28A de mes mesures faites à 10A (et pack chargé à 3.8V), le maxi sur une cellule unique serait de 3A. Et compte-tenu du type d'utilisation prévue un tel cas ne durerait que quelques secondes.
    Le maxi soutenu, je prévois que ça tourne plutôt autour de 1 à 1.5A.
    Avec du fil plomb ça ferait donc, vers les 100°C en pic et vers 45°C en soutenu (à 25°C ambiant).
    A vérifier par l'expérimentation mais ça me paraîtrait tout à fait correct pour la durabilité du fusible, non ?


    Pour la quantité de chaleur dégagée:

    Il faut à la fois être sûr de ne pas faire fondre la soudure à l'étain et ne pas non plus remonter trop de chaleur jusqu'aux cellules (dans l'idéal, rien du tout).
    Si c'est bien 1.5W à t° fusion pour un fusible 5A ça me paraît négligeable.

    Avec du fil plomb on sera déjà de toute façon loin de la t° de fusion de l'étain, donc pas de risque pour la soudure.

    Quant à la chaleur transmise vers la cellule, je n'ai pas encore déterminé ce que je vais utiliser pour le câblage des cells en // mais ça pourrait aller jusqu'à du monobrin cuivre de 1.7mm de diamètre, dont je pourrais même ajourer l'isolant, et il prévu d'avoir un flux d'air dans ce compartiment batterie (venant juste du déplacement du vélo). Avec les si faibles puissances dissipées évoquées plus haut (1/4 de Pfusion en pic et 1/16 en soutenu) la liaison fusible-cellule devrait tout dissiper sans problème (je vérifierai ça aussi par l'expérimentation pour être sûr).


    Reste à voir quel serait le meilleur choix entre du fil fusible plomb et des fusibles automobile à lame:

    Le second est un peu moins cher, tandis que le fil fusible devrait permettre de faire qch de plus compact.
    Mais qu'en serait-t-il de la fiabilité d'un fil fusible plomb s'il avait été fabriqué il y a des décennies ? (achat sur ebay) Les fusibles auto au moins seraient tout neufs.


    Pour le vieillissement inégal des cellules:


    Je ne voudrais pas m'étendre là-dessus car je voudrais qu'on reste concentré sur le sujet du fusible, alors pour répondre rapidement il était acquis dès le départ qu'il y aurait un vieillissement inégal. C'est un projet pour le fun de relever le défi de faire cette batterie pour un coût de revient minimal. Les cells sont déjà dès le départ dans des états d'usure différents, et même avec des liaisons parfaitement équilibrées il y aurait quand même déséquilibre au niveau des intensités de courant et donc un déséquilibre dans le vieillissement qui ne pourra qu'empirer au fil du temps. L'appairage initial sert juste à tenter de limiter un peu les dégâts. On pourra toujours discuter la méthode employée, et c'était sans aucun doute améliorable, mais je m'arrête là en terme de tentative d'optimisation et je verrai maintenant à l'utilisation comment ça vieillira.
    Dernière modification par neelrocker ; 19/08/2016 à 20h01.

  24. #23
    bobflux

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Tu montres une photo d'élément LiIon "9900 mAh" en taille 18650.

    J'aimerais voir la mesure de capacité...

    Question subsidiaire : as-tu confiance dans la fiabilité des cellules LiIon d'un fabricant qui marque dessus une valeur 4x supérieure à la valeur réelle ?

  25. #24
    invite01fb7c33

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Ce qui pose problème c'est le raccordement des batteries (quelle techno? soudure par point?) et le raccordement du fil fusible (quelle techno? des dominos?)

  26. #25
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Elles ont déjà des languettes soudées par point, je vais y souder mes câbles + ajout d'un point de colle chaude pour limiter le risque de casse du fil (au niveau de la soudure, à cause des vibrations).

    On aurait donc:

    [cellule] <-soudure par point-> [languette] <-soudure étain-> [env. 10cm de câble pour liaison // en étoile] <-soudure étain-> [env. 1cm(?) de fil fusible] <-soudure étain-> [câble de section appropriée pour liaison série vers pack suivant]

    Si on est bien dans les t° citées plus haut au niveau du fusible je devrais pouvoir mettre un point de colle chaude de part et d'autre du fusible également (par dessus la soudure étain évidemment).

    En cas d'utilisation de fusible automobile je soude sur les pattes.

  27. #26
    wizz

    Re : Batterie li-ion et fil fusible


  28. #27
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Citation Envoyé par neelrocker Voir le message
    Il n'y a pas 100 cellules mais 102.
    La répartition en nombre n'est pas équilibrée, le 1er pack a 10 cells et le dernier 16.
    Chaque pack a la même capacité (les cellules ont été testées individuellement).

    Les cellules ont été regroupées de sorte à avoir des courbes de décharge les plus superposées possible, la superposition est très bonne sur les 1ers packs, moins bonne sur les derniers.
    Des tests de recharge (1A et 8A) et de décharge (1A et 10A) ont été réalisés sur le 1er et dernier pack afin d'analyser la répartition de courant au niveau de chaque cellule afin de vérifier que l'on reste bien dans les normes constructeur et pour analyser les courants de rééquilibrage naturels inter-cellules.
    Pour améliorer l'appariement des cellules, il y aurait peut-être un test plus rapide que la décharge et la recharge complètes: Mesurer leur résistance équivalente série.
    Cette mesure étant très rapide, elle serait facilement réalisable sur la totalité des cellules de la batterie. Mais elle nécessite la réalisation d'un petit testeur spécialisé.

    Si plusieurs cellules Li-ion câblées en parallèle possèdent la même capacité et la même résistance équivalente série, elles ne pourront pas faire autrement que de fournir toutes le même courant.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  29. #28
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Un test individuel de décharge était indispensable pour déterminer leurs capacités, ce qui était indispensable pour pouvoir créer des packs (mis en série) de capacités équilibrées.

    Ce que tu proposes aurait été une condition supplémentaire pour l'appairage pour équilibrer les courants des cellules en // et qui aurait nécessairement réduit les candidats pour un appairage, et donc la capacité totale de la batterie (il aurait fallu augmenter le pool de cellules de départ pour compenser, et donc le coût de revient).

    Là j'ai des courants d'équilibrage, ce qui accélèrera le vieillissement de la batterie, mais j'ai aussi une batterie surdimensionnée et qui fonctionnera donc plus loin de ses limites (courants de décharge de plus faibles intensités et décharges moins profondes). Ca compensera en partie.

    Difficile de dire laquelle des 2 vieillirait le plus vite, ça dépendrait de l'utilisation. Le déséquilibre aura le plus d'impact lors d'une utilisation continue et à fort courant.
    Mon utilisation sera l'opposé: un courant le plus généralement faible, une utilisation discontinue, pour de brèves périodes et espacées dans le temps. Ca limitera donc les déséquilibres d'états de charge qui se créeront (et donc les intensités des courants d'équilibrage) et leur laissera du temps pour se résorber.

  30. #29
    Yvan_Delaserge

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Je ne voudrais pas avoir l'air de vouloir te faire tout reprendre dès le départ, mais lorsque je pense à un pack de cellules en parallèle, je vois ça:

    Nom : RES.gif
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Taille : 6,7 Ko

    C'est-à-dire que toutes les cellules vont voir la même tension à leurs bornes. La seule chose qui va fixer la différence de courant qu'elles débitent, c'est leur résistance équivalente série. Il faut qu'elles soient aussi proches que possible de la même valeur. Quelle que soit leur capacité, etc.

    On veut que le courant dans un pack soit réparti le mieux possible entre toutes les cellules du pack. Donc le paramètre le plus important lors de l'appariement, c'est la résistance équivalente série de chaque cellule.

    Admettons qu'elle soit de l'ordre de 0,001 Ohm. Mais la cellule No 1 aura 0,0013 ohm, la numéro 2 aura 0,097 ohm, etc. ça fait une différence de 6 % entre les deux. Et il y aura la même différence de courant débité entre les deux cellules.

    Mais si maintenant, on met en série avec chaque cellule, une résistance de 0,01 Ohms, la différence de courant entre les deux cellules sera 10 fois plus petite. S'il circule 3 A dans chaque cellule, la chute de tension sera de 0.03 V et la puissance dissipée de 0,09 W. Donc 9 W pour la batterie complète. Mais le risque d'avoir une situation où tout le courant d'un pack passe par seulement 2 ou 3 des 10 cellules du pack est réduit.

    C'est la remarque que je faisais tout au début du fil. C'est le principe des résistances "égalisatrices" que l'on utilise lorsque l'on branche plusieurs transistors de puissnace en parallèle.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  31. #30
    neelrocker

    Re : Batterie li-ion et fil fusible

    Dans le post précédant tu disais pouvoir remplacer les tests de décharge individuels par un simple test de résistance interne, il faudra m'expliquer comment tu arrives ensuite à créer des packs de capacités équilibrées à partir de ces cellules dont tu ne connais pas la capacité.

    J'ai bien dit que je savais ma méthode d'appairage améliorable, et je sais que j'aurais pu y ajouter une condition de résistance interne, mais comme je l'ai souligné dans mon post précédent ça aurait réduit les possibilités d'appairage, et la batterie finale aurait donc été de plus faible capacité.

    Equilibrer les intensités de courant de décharge ne suffit pas. Tu peux avoir 2 cellules de capacité identique mais avec des courbes de décharge très différentes. Dans le cas où on arriverait équilibrer les courants de décharge, après x mAh de décharge tu pourras donc avoir une cellule à 3.8V et une autre à 3.76V et donc un courant d'équilibrage se créera entre les 2.

    C'est d'ailleurs une question que je me suis posé (et dont je ne connais toujours pas la réponse): si met en // 2 cellules de même capacité et de même résistance interne mais ayant des courbes de décharge différentes, est-il seulement possible que le courant débité se répartisse équitablement ? Est-ce que les courbes différentes vont induire un déséquilibre dans la répartition des courants de décharge, malgré les résistance internes identiques, ou bien est-ce que les courants de décharge seront équitablement répartis et il y aura donc nécessairement un courant de rééquilibrage qui se créera une fois le circuit ouvert après un temps de décharge donné ?

    Il y aura nécessairement au moins l'un des 2. J'ai cherché l'info sans la trouver. J'aurais pu tester mais à quoi bon, mes cells à appairer ont de toute façon des courbes différentes.

    En supposant que j'eus connu les capacités de chaque cell, n'équilibrer que les RI aurait été imparfait comme l'est de ne seulement regrouper les courbes de décharge comme je l'ai fait.
    Il aurait fallu avoir des courbes superposées ET des RI identiques pour éviter que des courants d'équilibrage ne se créent naturellement entre les cellules.
    Faire ça aurait considérablement restraint les possibilités d'appairage.

    Les tests de décharge étaient indispensables. Ca me donnait par la même occasion les courbes alors autant m'en servir car c'était sans doute toujours mieux que d'appairer sur le seul critère de capacité. Surtout que si ton principe d'équilibrage des courants via une résistance en série est vrai, alors ce seront bien les alignements de courbes de décharge qui seront le principal facteur pour limiter l'usure.

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