les Batteries et la technologie...

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les Batteries et la technologie...

Message par ___SeveN___ le Sam 14 Avr - 20:14

je voulais créer un "petit post" a ce sujet... pour éclaircir un peu les choses...

Que veux vraiment dire Ni-Mh, Ni-Cd, Li-Ion,...? (tout le monde s'est posé cette question un jour..)

Les batteries sont au coeur du fonctionnement des appareils mobiles, sans elles, aucun usage nomade n'est possible!!
Parfois, les déceptions sont nombreuses...il est fréquent que l'autonomie observée soit loin de refléter les performances annoncées par le constructeur!
Il faut savoir que différentes techniques de batteries sont utilisées, et que chacune possèdent ses propres caractéristiques nécessitant certaines précautions d'utilisations. (A la clé une meilleure autonomie, une durée de vie prolongée…)

Ces différentes technologies sont communément employées dans les batteries de nos appareils mobiles, qu'il s'agisse de téléphones, d'ordinateurs portables, de baladeurs, d'appareils photos…et de Cigarettes électroniques!

-Nickel Cadmium (NiCd)
Historiquement l'une des plus anciennes technologies (elle date de 1899). Les batteries Nickel Cadmium sont prisées pour leur rusticité qui leur permet de résister plus efficacement aux mauvais traitements. En revanche, elles sont sensibles au fameux effet mémoire (*), et leur recharge nécessite de prendre certaines précautions...il faut toujours vider la batterie à fond avant de la remettre à charger. On les utilisait dans des appareils tels que les téléphones mobiles, les appareils photo numériques ou les caméscopes numériques.
Mais, si cette technologie a été largement diffusée, son avenir est derrière elle, a raison de l'importante toxicité du Cadmium, une directive européenne interdira, à compter du 1er janvier 2006 la commercialisation de ce type de batterie!!


(*)"Effet mémoire":
Phénomène concernant les batteries rechargeables..lors de leur utilisation, il arrive que les batteries ne soient pas déchargées complètement puis remises à charger. Si cela se produit trop fréquemment, les batteries finiront par ne plus pouvoir se décharger en deçà du seuil où elles ont été remises à charger. C’est ce qu’on appelle l’effet mémoire :
la batterie se comporte comme si elle conservait la « mémoire » du seuil où elle a été remise à charger, et refuse de se décharger davantage...elle contient pourtant encore de l’énergie!!


-Nickel métal-hydrure (NiMh)
(première commercialisation en 1990), elle est parmi les plus répandues toutes catégories d'appareils mobiles confondues.. cela se justifie par l'excellent rapport prix longévité que présentent les batteries métal-hydrure (C'est un composé permettant de stocker de l'hydrogène et de l'oxyhydroxyde de nickel comme électrode.)
La technologie NiMH est extrêmement répandue dans les accumulateurs (piles rechargeables) domestiques 1,2 V d'usage courant :
-Les modèles AA/LR6 dont la capacité peut atteindre 2 700 mAh pour les plus performants
-Les modèles AAA/LR3 dont la capacité maximale est de 1 000 mAh.

L'avantage, en matière d'environnement, des batteries d'accumulateurs NiMH est l'absence de cadmium et de plomb, deux matériaux très polluants.
En outre, elles possèdent de meilleures performances et une plus faible sensibilité à l'effet mémoire(*)!
..elles craignent la surcharge, et nécessite des chargeurs spéciaux à l'électronique sophistiquée.


-Lithium-ion (Li-ion)
Moins lourde et offrant de meilleures performances que les deux premières, ses principaux avantages sont une énergie massique élevée (deux à cinq fois plus que le Ni-MH par exemple)
La batterie lithium-ion fonctionne sur le principe de l'échange réversible de l'ion lithium entre une électrode positive, le plus souvent un oxyde de métal de transition lithié (dioxyde de cobalt ou manganèse) et une électrode négative en graphite..
La technologie Lithium-ion bénéficie, aujourd'hui, d'un grand succès!!
Autre avantage important :
les batteries dotées de cette technologie ne sont pas sensibles au problème d'effet mémoire(*).
La tension nominale d’un élément Li-Ion est de 3,6 V ou 3,7 V
On est libre de les recharger un peu comme on veut...


-Lithium-ion polymère (Li-poly)
Apparues en 1999, les batteries Lithium ion polymère sont une variante de la technologie Lithium ion. Les performances sont sensiblement les mêmes, mais l'électrolyte est remplacée par un polymère gélifié, qui permet de donner toutes les formes possibles à la batterie.
les avantages:
-Piles et batteries pouvant prendre des formes fines et variées (carte de crédit).
-Peut être déposée sur un support flexible.
-Faible poids (le Li-Po permet parfois d'éliminer la lourde enveloppe de métal).
-Plus sûrs que les Li-ion (plus résistants à la surcharge et aux fuites d'électrolytes)
les inconvénients:
-Densité énergétique plus faible que les Li-ion.
-Plus cher que le Li-ion.
-Charge soumise à des règles strictes sous peine de risque d'inflammation.
-Moins de cycles de vie.

Cette technologie doit, à terme, revenir moins cher que le lithium-ion classique!!


Voilà en "Gros"..les spécificités des batteries que nous utilisons...
il y a encore le Lithium-air, Lithium-phosphate, La Super Charge ion Battery (SCiB)...
Le Lithium Métal Polymère (LMP) ici sous la forme d'un film mince enroulé...d'une épaisseur de l'ordre d'une centaine de micromètres et est composé de 5 couches..La durée de vie annoncée des batteries utilisant cette technique est de l'ordre de dix ans.
Cependant, pour un fonctionnement optimal, l'électrolyte a besoin d'être maintenu à une température avoisinant 85 °C.
Pas de polluant majeur dans la composition de l'accumulateur (sauf si utilisation d'oxyde de vanadium) l'inconvénient c'est que le Fonctionnement optimal à une température élevée!!!

...d'autres sont en cours ...

exemples:


La pile à combustible pourrait bien renvoyer toutes les technologies de piles rechargeables au placard!!!
En effet, en produisant du courant électrique à partir de l'hydrogène, ce type de pile atteint des performances bien supérieures aux piles classiques.. et surtout permet des usages tout à fait différents!
plus besoin de brancher la batterie sur le secteur pour la recharger, il suffit de la "remplir" à nouveau!!! Et pas besoin de passer à la pompe à essence pour cela, le "carburant" en question sera vendu sous forme de plaquette solide, plus sûre et plus pratique à manipuler.
(Un premier prototype réalisé par l'entreprise japonaise "NTT Docomo" devrait déjà être finalisé..)


..et où vont toutes ses batteries "mortes" me direz-vous?

Un autre groupe japonais "Nippon Mining & Metals" met en fonction (logiquement depuis 2011) une unité industrielle de recyclage des cathodes de batteries lithium-ion, afin de récupérer le cobalt, le nickel, le lithium et le manganèse...ben, me voilà rassuré du coup! Razz (sont fort ces Jap') Very Happy

J'espère que ce "post" vous aura aidé un peu...
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par béavapote le Sam 14 Avr - 21:24

Waaaaaaaaaaaaaaa affraid Quelle recherche ... merci SeVeN cheers

Il me semble que Sedansa utilise des batteries Li-ion, non ? Rolling Eyes
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par ___SeveN___ le Dim 15 Avr - 1:32

OUI Béa.. c'est juste..

j'ajouterai que..
Les Nimh supportent environ 400/500 cycles de charge - décharge, en fin de vie, l'autonomie chutera progressivement.
(A stocker chargé en cas de non utilisation prolongée en raison d'un taux d'auto-décharge important!)
Le Nimh est une technologie éprouvée mais qui est aujourd'hui dépassée au profit des batteries Lithium.
Sa durée de vie varie de quelques mois pour les plus mauvaises à plus de 1500 cycles pour les meilleures.

le Lithium a une très grandes disparités entre les fabricants où le pire côtoie le meilleur (les moins chères sont rarement les meilleures!)
A stocker idéalement entre 45 et 60 % de charge résiduelle à une température de 15°C.
(A recharger cependant tous les 5/6 mois en cas de non utilisation prolongée!)
car non utilisée, elle s'use quand même!!(Autodécharge de 5 à 10% par mois)

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Re: les Batteries et la technologie...

Message par ___SeveN___ le Lun 16 Avr - 3:14

portailand a écrit:
On a donc maintenant besoin d'un CDM supérieur à 3A (6/2). On voit que même en ayant augmenté la valeur de R (à 2 ohm) il nous faudra des accus de capacité supérieure minimale de 1500mAh . Comme bien souvent le CDM de ces petits accus est de 1C ou moins, il nous faudrait donc impérativement des batteries de au moins 3000mAh, et ça n'existe pas et donc la c'est très dangereux .

(j'avais oublier de décocher ce "post"..désolé...) Donc je me suis permis d'intervenir pour un sujet...

très bonne remarque ... et c'est un beau complément du sujet! (il faut effectivement le savoir...!) study

Cependant, je rectifie une chose..

...la voici...:



elle existe belle et bien...j'en possède!!! Wink
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par ___SeveN___ le Lun 16 Avr - 3:17

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Re: les Batteries et la technologie...

Message par ___SeveN___ le Lun 16 Avr - 16:32

il était tard..j'ai mélanger un peu la lecture... Razz (tu as oublié de co..dire..: ''un empilement d'accu s'appelle un « stack » d'accus, on pourrait même être tentés de dire « stack d'accus=steack de main »".) (pour complèter l'infos) Wink

...a plus l'ami...(je me donne sûrement qlques semaines..) Sleep
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par béavapote le Lun 16 Avr - 18:13



Il est très important de retenir la formule CDM > V / R Twisted Evil


Dernière édition par béavapote le Sam 9 Juin - 11:04, édité 1 fois
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par ___SeveN___ le Sam 9 Juin - 2:02

..ha..j'ai trouver un "post" a nettoyer ma ch'tite marraine.
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par béavapote le Sam 9 Juin - 10:44

OK mon 'tit SeVeN, je m'en occupe de suite Wink
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par ___SeveN___ le Mar 5 Fév - 14:17

un p'tit "UP"..


............................................................(.paske j'm bien les up...) Wink
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par BlackWarlock le Jeu 14 Fév - 1:27

béavapote a écrit:

Il est très important de retenir la formule CDM > V / R Twisted Evil

Pas mal de paramètres rentrent en compte, certes la Loi d'Ohms est la base mais les systèmes électroniques (régulés ou boostés) intègrent bon nombre de protections dont le switch qui limite l'intensité maximale du courant de sortie.

Ainsi un iTaste vv aura un switch entre 2 et 2.5A (pas pu trouver de chiffre exact) là où un MVP limite à 3A. jocolor

Cela signifie que si j'ai dans le cas du MVP un accessoire ayant une résistance de 1.5 ohms et que je le configure sur 5v il n'enverra en réalité que 3*1.5 soit 4,5v.

Cela permet à la batterie de se protéger d'elle même.

Si l'on parle de mods alors dans le cas des mods (selon les modèles/marques) mécaniques (non protégés et donc potentiellement plus dangereux!) vont généralement jusque 5A et les mods électroniques jusque 3.5A si une seule batterie, 5A dans le cas du stack de deux batteries (cf SVD par exemple).

De plus certains systèmes de boost altèrent quelques peu la loi d'Ohm (en effet prenons l"exemple du SVD qui avec une seule batterie de 3.7v qui peut fournir jusque 6V).

Petite note concernant le choix des accessoires geek : sachant que I = U/R et que la puissance P = UI

il devient donc intéressant de travailler sur couples voltages / résistances plus élevés qui permettront une bonne puissance en consommant moins d'intensité (et fatigueront donc moins la batterie).

Exemple : 10W à 5v me donnent 2A avec une résistance de 2.5 ohms alors que 10W à 4v me donnent 2.5A avec une résistance de 1,6 ohms.

cela explique que les mods permettent en général de monter jusque 6v bounce

La encore, selon les systèmes (boost etc) les règles peuvent être altérées mais sont globalement respectées.

De plus, attention aux chiffres des descriptifs qui sont bien souvent marketing et ne se vérifient pas forcément dans la réalité (max de 5A mais dans telles et telles conditions ...)
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Re: les Batteries et la technologie...

Message par béavapote le Ven 15 Fév - 13:53

Effectivement BlackWarlock, tes remarques sont toujours très constructives ... merci pour ce complément d'infos cheers
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