Batteries Lithium-ion... encore...

[bibi2223]

Bonjour à tous,
Un sujet de plus sur les cellules lithium ion, j'en conviens, mais je ne trouve pas de réponse à ma question.
Prenons le cas d'une 18650 3.7V à 2200Mah.
Elle me délivrera 2.2A en 1 heure, ou 1A pendant 2heures et quart environ, c'est entendu.
Elle se décharge donc, partant de 4.2V (à max) jusqu'à ...?? en délivrant une intensité désignée.
La tension minimale à laquelle on considère généralement une cellule lithium-ion comme déchargée dépend de quoi, de qui ?
La plupart des fabricants spécifient la fin de la décharge utile de la batterie lithium-ion autour combien de volts ?
J'ai cru apercevoir 3.0 Volts, mais est-ce la bonne valeur ?
Merci.
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[bibi2223]

Voici un testeur que j'utilise,
Oui, il est un peu customisé avec ajout d'un dissipateur thermique de carte graphique pour refroidir les résistances servant au test de décharge (j'ai une confiance relative dans les chinoiseries, donc précaution).
Ici il est en début de test, et le "STOP" que j'ai réglé sur 3V.
Je peux entrer des valeurs allant de 2.6 à 3.2V, d'ou ma question..

[gextor]

La tension limite de coupure d'un accu li-ion 3,6/3,7 V nominal est spécifiée par le fabricant dans le datasheet. En général, elle est de 2,5 V. En pratique, on se limite à 3,2 V voire 3,0 V pour améliorer la durée de vie de l'élément. En LiPo, on reste au dessus.

La capacité nominale d'un accu est déterminée selon des conditions de mesure spécifiques, indiquées également dans le datasheet. Le courant de décharge est fixé à 0,2C soit pour ton exemple, 440 mA depuis la pleine charge, souvent 16h à 0,1C jusqu'au seuil de cut-off, 2,5 V par exemple en passant par un temps de repos de 1 à 4h. En fait, cela correspond à une norme IEC. On est parfois éloigné des conditions réelles d'utilisation mais cela à le mérite d'avoir une base de comparaison standard.

Plus le courant de décharge est élevé, plus la capacité est réduite. Elle diminue également avec le vieillissement par cyclage ou calendaire.

[bibi2223]

Merci Gextor pour cette réponse ultra-précise.
Tu dis que dans les protocoles de test, on décharge à 0.2C.
Ici, on voit que le testeur tourne à 0.98A de décharge, soit un peu plus que 2 fois les 440Mah préconisés...
Cela faussera t'il le test ?
De plus, il n'y a pas de temps de repos programmable.
Actuellement, cela fait 2h40 que le testeur tourne, 2415Mah délivrés, et une batterie à 3.27V.
Je ne crois pas que j'arriverai aux 3400Mah garantis par le fabricant (chinois), mais je laisse tourner jusqu'à atteindre les 3V, on verra bien....

[A voir en vidéo sur Futura]

[gextor]

Avec une décharge de 0,98 A, tu n'auras pas la même valeur mais on reste sur des écarts relativement minimes.

Voici un site très bien fait par un pro du domaine :

https://lygte-info.dk/review/batteri...comparator.php

Recherche ton accu ou le cas échéant un autre de capacité et de courant de décharge assez semblable. Fais donc varier le courant de décharge pour voir l'impact sur la capacité en mAh sur les courbes. Tu peux aussi comparer deux accus.

Tu pourras observer qu'en fin de décharge, la tension baisse énormément. La capacité n'est pas une fin en soi. Ce qui compte en réalité, c'est l'énergie représentée par l'aire sous la courbe.

[gextor]

Précision, tu avais pris en exemple une capacité de 2200 mAh => 0,2C = 440 mA

Or, ton accu est un 3400 mAh => 0,2C = 680 mAh.

Si tu ne trouves pas ton accu sur le lien que je t'ai indiqué, tu peux choisir le vénérable Panasonic NCR 18650B 3400 mAh.

[bibi2223]

Merci beaucoup pour tes réponses.
Je ne connaissais pas ce site qui est assez génial.
Le test s'est fini à 3.15V (curieux, il était étalloné à 3V...) au bout de 3h08, 2802mAh délivrés.
Les accus ont 2 ans et quelque 200 cycles, donc c'est pas trop mal.. et comme les 680mAh ne sont pas si éloignés du courant de décharge qui avoisinait le 0.78A, on était à peu près dans les clous.
Est-ce que tu fais des tutos ? Ce serait intéressant.
Je m'absente ce soir donc ne lirai les réponses que demain. Encore merci.

[gextor]

Non, je ne fais pas de tuto mais si je passe par ici, je répondrai volontiers aux questions dans la limite de mes connaissances.

Pour ce qui est de la tension de fin de décharge, les 3,15 V ont été mesurés à vide après avoir sorti l'accu du déchargeur, je présume. Il est normal que la tension remonte.

On a le phénomène inverse lors de la fin de charge. Le chargeur coupe à 4,2 V mais au repos, la tension baisse de 0,02 à 0,08 V à la louche selon l'état de l'accu, voire davantage pour les cellules bien fatiguées.

D'où la notion temps de repos dans les tests IEC.

[gextor]

Pour la charge de 16 h à 0,1C, je me suis emmêlé les pinceaux, cela concerne le NiMH

En Lithium, c'est charge à courant constant, souvent 0,5C appelée charge standard jusqu'à environ 4,2 V puis à tension constante de 4,2 V jusqu'à ce que le courant de charge passe sous un seuil fixé, généralement de 50 à 100 mA selon les indications du fabricant.

Il existe bien entendu des algorithmes de charge plus sophistiqués.

Cherche un datasheet par curiosité, c'est intéressant à lire. Celui du Samsung 25R est assez détaillé.

[bibi2223]

Pour les 3.15V, c'est le "STOP" qui a mal fonctionné, car il est sensé terminer la décharge à cette tension précise... 0.15V n'est pas trop grave.
Pour les 4.2V, effectivement, j'ai remarqué avec bcp de chargeurs tout types que la tension redescendait de quelques 0.5V environ qques minutes plus tard.
Quand on observe les courbes de décharge des LI-ion, elle commence à baisser vers 85% de décharge habituellement.
Effectivement, les datasheet sont vraiment intéressants et apprennent pas mal de choses, merci du conseil.
Pour les charges, je ne m'inquiète pas trop pour les LI-ion, par contre les LifePo4 sont plus exigentes et ont des courbes bien différentes qui nécessitent des chargeurs adaptés si on souhaite profiter du nombre de cycles annoncés..
C'est un site de ..... vapote (oui..) qui m'a bien éclairé sur le sujet des Li-Ion, mais à moins d'avoir mal lu, je n'y voyais pas les 3V de seuil de cut-off.
https://fr.vapingpost.com/les-caract...cus-batteries/
https://fr.vapingpost.com/comment-ch...accu-batterie/
J'achète au doigt levé mes 18650 en chine, mais me méfie des annonces trop alléchantes (prix/performances). Les marques connues se conforment aux norme IEC, ce qui leur donne 1 certain crédit, mais sont bien plus chères, ce qui d'ailleurs est tout à fait normal. En risquant les chinoiseries, on paie parfois l'économie réalisée à l'achat, mais pour l'instant, je suis pas trop mal tombé.
Dommage pour les tutos, je pense que ton approche aurait profité à pas mal de monde..

[gextor]

Le LifePo a une tension nominale de 3,2 V et se charge à 3,60 ou 3,65 V selon les sources d'information.

Le seuil critique de décharge profonde est de 2,0 V. En pratique, on coupe à 2,5 V voire jusqu'à 2,7 V. Sa courbe de décharge est relativement plate par rapport au Li-Ion classique. Tu peux regarder celle du A23 ANR26650M1B sur le site que je t'ai indiqué ; il a été longtemps une référence, notamment pour son courant de décharge max élevé. Ce n'est pas du format 18650.

La contre partie du LFP est que l'énergie massique/volumique est plus faible que le Li-Ion mais avec un cyclage bien meilleur. Cette chimie est notamment utilisée pour la production photovoltaïque avec stockage en concurrence avec d'autres mais bien placée.

Chaque chimie a ses points forts et ses points faibles en fait. Dans ma voiture, je préfère stocker une lampe torche avec des accus Ni-MH

[bibi2223]

Ah bon ?... Pourquoi des Ni-Mh ?
Elles sont massivement utilisées dans l'electroportatif car supportent des décharges plus violentes, résistent mieux aux chocs, mais j'avais plutôt tendance à privilégier des LFP dans une voiture, car moins "explosives" que les Lithium-ion, et supportant mieux les écarts de température.
Les Ni-Mh sont plus sures ?
Je risque de changer les piles présentes dans mon outillage de voiture alors...

[bibi2223]

Quite à me répéter, il est vraiment formidable le site que tu as conseillé ! Merci encore.

[gextor]

Le NiMH est moins sujet à l'emballement thermique, je dis moins mais en réalité je n'ai pas d'exemple de cas, dans une utilisation standard j'entends. Dans une voiture, l'été, au soleil, la température peut monter à 50°C. J'utilise également les Li, mais pas stockés dans une voiture ! Tout accu ou toute batterie n'aime pas la chaleur.

Il vient ensuite le LiFePo d'un point de vue sureté.

Quand on parle Li-Ion, en réalité, il existe plusieurs variantes, chacune comme toujours avec ses points forts et ses points faibles.

Le LCO ou ICR est celui qui a la température d'emballement thermique la plus basse. Aujourd'hui, les accus de marque sont plutôt des IMR/INR (Manganèse) avec une T° d'emballement plus élevée.

Le problème avec les cellules sans marque, c'est que l'on ne sait pas ce que l'on achète. Je commande volontiers en Asie mais pas les accus. En Europe, le site de référence est nkon.nl. Les prix sont corrects mais les frais de port peuvent être dissuasifs pour de petites quantités. Il vend du chinois aussi mais de marque, avec un datasheet connu et publié. Le top est bien entendu dans le désordre LG, Sanyo-Panasonic, Samsung, Murata (Sony) et Molicel.

[bibi2223]

Merci pour cette référence (nkon.nl.) ! et vive la traduction auto de google ..
Le prix des Lifepo4 est plutôt correct à ce que j'ai vu.
Je vais me mettre aux NiMh pour les appareils stockés en voiture, c'est un bon conseil.
Assembles tu tes batteries, notamment en NiMh ?
Je pose la question car il est toujours pratique d'avoir une 12V portative dans sa voiture.

[antek]

C'est pas plus sûr de les acheter toute prête ?

Pour info tu as aussi
pour l'achat https://www.all-batteries.fr/
pour les accus en général https://batteryuniversity.com/

[gextor]

J'ai réalisé plusieurs assemblages, mais pour transformer de vieilles batteries NiMH en Li-Ion avec BMS.

Je voudrais passer à l'étape au dessus pour fabriquer de plus grosses batteries Li-Ion (VAE, ...) mais avant d'investir dans du matériel couteux, je me pose pas mal de questions en matière de tenue électrique des liaisons entre cellules. Les infos sur le sujet relèvent plutôt du domaine de la bricole de mon point de vue. J'ai commandé quelques échantillons de bande de nickel pour réaliser des mesures et des tests.

[niala72bis]

Bonjour,

la connexion par brasure étain-plomb de bandes nickel est très périlleuse, j'ai couru le pire danger avec un tournevis "lectrique muni de 3 éléments en série, des 2-3 C je crois, ils ont failli prendre feu. Je crois que c'est fait en soudure par point.

[bibi2223]

Bonsoir,
Merci pour ces nouveaux liens. Je connaissais All-batteries, et ai du commander une seule fois chez eux. Ils ont bcp de produits.
Voici mon dernier assemblage Lithium-ion.
C'est pour un chargeur 12V customisé.
Je fus très content du spot welder, après en avoir acheté/testé 3 autres auparavant.
Il est puissant, fonctionne avec un relai, et non des tubes MOS, et est peu onéreux.
https://fr.aliexpress.com/item/10050...yAdapt=glo2fra

[bibi2223]

L'ensemble presque fini, avec son BMS..

[bibi2223]

L'ensemble fini, avec ajout d'un voltmètre.
C'est un 4S5P, 12V, 11Ah à base de SAMSUNG ICR18650-22F

[bibi2223]

Sinon, j'ai monté une 10S4P de 36V + BMS pour augmenter la puissance d'un vélo électrique dont la batterie d'origine fatiguait.

[bibi2223]

Tu comprends mieux maintenant mon intérêt pour les cellules 18650....

[bibi2223]

avant / après..

[gextor]

Merci pour ces infos bibi2223. Je suis aussi en pleine réflexion pour ma lancer. J'en profite pour te demander deux trois trucs

Tu alimentes ton soudeur par points avec une batterie de voiture, une LiPo 3S ou autre ? Encaisserait il une LiPo 4S, j'en suis équipé ?
A quoi servent les pads gris entre les accus ?
Quel format de bande utilises tu ?

A ce propos, j'ai trouvé un test de bande nickel 0,15 x 7 mm en température en fonction de l'intensité. A 10 A, l'élévation est sensiblement inférieure à 10°C, je pensais à bien plus. Voici le lien : https://www.youtube.com/watch?v=lEC0MthAgTA

[gextor]

Je viens de lire dans le descriptif de la soudeuse, qu'elle accepte du SS.

[bibi2223]

Bonjour,

Je suis vraiment un amateur, mais j'essaie...

La batterie est une NORTHSTAR gel de 12V-59mAh. Le soudeur accepte les 60A et un peu plus, donc une batterie plomb de voiture 60A conviendrait tout à fait.
Les cordons des pinces et "stylos" de soudure ont tendance à vite s'échauffer, mais à raison de 10 secondes de pause entre chaque cycle de 20 points de soudures, c'est plus rassurant. Je soude 2 points sur une extrémité de cellule, puis passe à la suivante, et reviens sur celles soudées pour y ajouter les 2 points supplémentaires. Ca limite les risques d'échauffement.
Comme il ne s'agit pas d'utilisation industrielle de l'engin (300 batterie de 50 cells à assembler dans la journée) , il fait tout à fait l'affaire pour un usage occasionnel.

Les bandes nickel sont pures à 21700 et font 0.3mm d'épaisseur. Je les ai testées en poussant l'intensité de décharge , et à raison de 4 points de soudure par connexion, elle ne chauffent pas.

L'adhésif est celui-ci
https://fr.aliexpress.com/item/10050...yAdapt=glo2fra

Les jointures blanches sont des collages à chaud des cellules (Bâtons de colle universelle haute température) car je n'avais pas encore reçu mes tubes de liaison étanche, arrang, haute température.

Pour plus de sécurité, et en cours d'assemblage, je surveille de temps en temps le résultat à la caméra thermique (SEEK THERMAL CompactPRO) pour détecter d'éventuels montées en température aux soudures, cellules endommagées (ça m'est arrivé 1 fois), etc..

Ne pas hésiter à choisir la bonne section indiquée pour les fils


J'espère que ces infos d'expérimentation t'aideront.

[bibi2223]

Pour revenir sur ta Lipo 4S, ça dépend surtout de l'intensité (nombre de P).
Je pense qu'une 20 A marcherait sans trop s'échauffer....

[gextor]

Merci pour toutes ces infos qui me seront bien utiles. Tes réalisations sont bien sympas.

Je suis agréablement surpris que le Relay Spot Welder très abordable puisse souder une épaisseur de 0,3 mm ! Je regardais un modèle à plus de cinq fois son prix chez AE

Mes lipos sont des 4S 5000 mAh 50C ou plus, il ne devrait pas y avoir de difficulté. C'était au niveau de la tension sur la carte de gestion intégrée que j'avais un doute mais les specs confirment.

Pour info, l'accu Samsung ICR18650-22F pour lequel tu devrais trouver facilement le datasheet, a un courant de décharge max de 4,4 A en régime continu. En 4P, ça fait donc 17,6 A max mais il vaut mieux prendre de la marge de sécurité car ces cellules sont des ICR, plus chatouilleuses que les INR/IMR.

[bibi2223]

Tant mieux si mes expérimentations te servent
Merci pour cette précision sur les ICR/INR/IMR. Je n'avais jamais prêté attention à ces caractéristiques...
Ce qui est étonnant, c'est que je les avais récupéré sur la batterie d'un vélo électrique plutôt haut de gamme, et comme un vélo a tendance à bien solliciter les batteries, je pensais que ces accus étaient une valeur sùre... erreur.
Lorsque la chimie n'est pas mentionnée sur la cellule, comment peut on en connaitre la famille chimique ?