Du Nouveau dans le monde Batterie ?

[Exo]

 A suivre ....

 

 

[Christian-91]

La "bataille" hydrogène / lithium à commencé, qui va gagner ?  

En tout cas ça bouge, mais ont est loin du produit définitif, pourtant les batteries existe depuis longtemps !, si ont n'avait pas tout misé sur le pétrole je pense que nous aurions des super batterie de nos jours, mais voilà........ !

[Techos78]

Un tableau intéressant, qui détaille les capacités énergétiques des batteries des roues haut de gamme (cellules 21700), et les cellules géantes de tesla, qui restent un peu en deçà, mais avec (probablement) des impératifs de charge rapide, ce qui n'est généralement pas notre souci.

A noter, les roues n'appliquent pas les tensions basses des constructeurs, mais elles gardent une bonne marge de sécurité pour assurer l'équilibre. La dynamique de tension étant moindre, à ma connaissance les packs offrent au mieux 240Wh/kg (bms non compris).

C'était déjà le cas avec les 18650 il y a 6 ans... aucune évolution, quel dommage...

[Falpa]

C'est incroyable cette stagnation dans les techno des batteries...

On fait des moteurs de plus en plus puissants, des cartes électroniques de plus en plus miniaturisées etc... Mais les batteries n'évoluent pas.

J'avais entendu parler d'une nouvelle techno de stockage de l'énergie qui ne nécessitait plus de métaux rares, mais je ne sais pas si cela va dans le sens du poids énorme des batteries. Si c'était réellement viable, je ne pense pas que la France rouvrirait des mines de lithium.

[elric]

Nouvelles batteries sans lithium (remplacé par du sodium = sel). Prévues pour 1000 cycles,  jusque 4000 cycles ? D'après certains constructeurs  !

Avantages : charges et décharges très rapides. Cellules très sécurisées. (Les tests suivants ont prouvé que non)

Début des tests a 8:30.

Ton avis s'il te plaît @Techos78 ?

Modifié le 3 janvier par elric

[Pat75]

Et le poids à batterie équivalente . Est ce le même ? 

[Techos78]

Sodium Ion : tension faible qui varie plus que du simple au double, capacité ridicule = franchement aucun intérêt (pour nous).

Modifié le 3 janvier par Techos78

[MonPseudo]

Il y a 13 heures, Techos78 a dit :

Sodium Ion : tension faible qui varie plus que du simple au double, capacité ridicule = franchement aucun intérêt (pour nous).

Apparamment, ils parlent d'une tension entre 4 volt et 2volt, et une densité de 120wh/kg, la prochaine génération devrait approcher les 160-200wh/kg, sur les LiPo, je crois que nous sommes à 150-220wh/kg. Une plage de température de fonctionnement plus intéréssante de -20 à 65 degré, à comparer au LiPo de 0 à 50°. Et des cycles qui serait au délà des 4000 cycles, voir 6000, LiPo 3000 (çà reste à voir pour les nouvelles générations). En cas de surchauffe / choc, en grande majorité du gaz et très peu d'étincelles.

Du coup, j'ai peut-être louper quelque chose, mais si on en reste au Na+ d'aujourd'hui, je peux comprendre ton commentaire, si on parle des Na+ en devenir, j'ai probablement rater quelque chose.

Moi ce qui me fout la trouille c'est d'avoir plusieurs roues, et que l'une d'entre elle prenne feu en mon absence. Un appartement çà coûte chère, du coup pour pouvoir stocker sereinement mes roues dans mon petit appartement de la région parisienne, dont je suis locataire, il me faut IMPERATIVEMENT, ne pas prendre le risque que l'appartement puisse prendre feu. Parce-que si à ce jour, je croyais, qu'il pouvait y avoir des raisons à ces explosions de cellule, aujourd'hui je me rend compte que cela peut exploser n'importe quand. En charge ou pas en charge, après utilisation ou non, çà ne fait pas dans la dentelle, fumée toxique, explosion, et intecelles dans tout l'appartement, de plus çà ne s'éteint pas.

Je réponds à mes propres questions, la plage de fonctionnement de la batterie serait dés lors de 84v à 42v, au lieu de 84 à 64 actuellement. Du  coup, oui une tension plus faible. Reste la plage de fonctionnement du moteur et un éventuel circuit booster pour augmenter la tension, mais cela complique les choses si tant est qu'il puisse fournir du courant à tres forte intensité de façon continu.

Actuellement se déssine, une solution intermédiaire chez les constructeurs automobile, ce serait des pack mixtes de NA+ et LiPo, pour le coût et la rapidité de chargement des cellules Na+ (on parle de minute).

Modifié le 4 janvier par MonPseudo

[Cobalt]

Tu as raison de te préoccuper du risque d'incendie des équipements alimentés par des batteries Lithium Ion (PC portable, smartphone, EPDM, ...) mais il ne faut pas stresser outre mesure. Le risque se situe essentiellement sur des équipements bas de gamme qui utilisent des composants internes de mauvaise qualité, cellules et BMS principalement. Pour les équipements fabriqués par des constructeurs reconnus, ce risque apparait si l'équipement a été endommagé par une choc dans la zone qui contient la batterie. Si ta gyroroue n'a pas subie de dommages, le risque n'est pas zéro mais il est extrêmement faible.

Le problème principal des batteries Sodium Ion actuellement est leur densité massique, il faut environ le double de poids avec des Sodium Ion pour stocker la même quantité d'énergie qu'avec des Lithium Ion NMC par exemple. C'est un handicap pour les applications de mobilité, mais par pour les applications de type stockage stationnaire qui vont se développer grâce à cette technologie.

Modifié le 4 janvier par Cobalt
correction orthographique

[MonPseudo]

il y a une heure, Cobalt a dit :

Tu as raison de te préoccuper du risque d'incendie des équipements alimentés par des batteries Lithium Ion (PC portable, smartphone, EPDM, ...) mais il ne faut pas stresser outre mesure. Le risque se situe essentiellement sur des équipements bas de gamme qui utilisent des composants internes de mauvaise qualité, cellules et BMS principalement. Pour les équipements fabriqués par des constructeurs reconnus, ce risque apparait si l'équipement a été endommagé par une choc dans la zone qui contient la batterie. Si ta gyroroue n'a pas subie de dommages, le risque n'est pas zéro mais il est extrêmement faible.

Le problème principal des batteries Sodium Ion actuellement est leur densité massique, il faut environ le double de poids avec des Sodium Ion pour stocker la même quantité d'énergie qu'avec des Lithium Ion NMC par exemple. C'est un handicap pour les applications de mobilité, mais par pour les applications de type stockage stationnaire qui vont se développer grâce à cette technologie.

le rapport poids / kilo, étant de 120wh/kg pour 150-220 pour les LiPo, et devrait être de 160-200 pour les nouvelles génération de Na+, l'an prochain, le gap se réduit fortement, reste le problème de la tension faible.

[Cobalt]

Les chiffres que tu cites sont un peu anciens, ci-après un tableau avec les valeurs 2023 (source https://www.anews-mobility.fr/batterie-sodium-ion-une-des-alternatives-au-lithium-ion) :

 

[Techos78]

Il y a 10 heures, MonPseudo a dit :

je crois que nous sommes à 150-220wh/kg.

Pour une e-roue, les paramètres importants sont la capacité massique, et dans une certaine mesure la stabilité de la tension, avec un courant moyen de charge et décharge de 0,5C. ( avec bien sûr une fiabilité raisonnable dans une gamme de température exploitable ).

Depuis 7 ans que je regarde le sujet, les meilleures cellules disponibles font 3400mAh en format 18650, poids 50 grammes : 3.4*3.7*20=250 Wh/kg.
Le facteur de forme 21700 n'est pas meilleur.

La tension du Li-Ion "classique" est variable de 4,2 à 3V, soit une chute d'environ 30%, ce qui est déjà assez pénible avec les restrictions que cela impose. A mon avis, une chute de 50% serait quasi intolérable. Imaginer un étage régulateur serait cher, volumineux et d'un rendement affreux...

J'imagine que la techno prometteuse (exception faite des critères écologiques) est le "tout solide"... nous verrons... peut être...

[Bouneusse]

Ici on peut apprendre le chinois ✌️😅

[malko05]

il y a 4 minutes, Bouneusse a dit :

Ici on peut apprendre le chinois ✌️😅

C'est une chance. Nous avons de plus en plus dans notre quotidien des appareils à batterie, mais finalement peu savent comment ça fonctionne, comment bien les entretenir et s'en servir. Depuis trois ans que j'ai commencé la roue, je me suis beaucoup intéressé aux technos de batterie dont les li-ion. Donc je peux les optimiser et les garder plus longtemps, ou ne pas me faire enfler par un vendeur peu scrupuleux. Et c'est toujours bon de bien comprendre ce que l'on possède. 

[MonPseudo]

Il y a 5 heures, Bouneusse a dit :

Ici on peut apprendre le chinois ✌️😅

c chié 🙂

[Adrien WALLON]

6 hours ago, Techos78 said:

courant moyen de charge et décharge de 0,5C

pas totalement d'accord sur ce point. À la charge, ok, mais à la décharge, prend une patton, 0.5C c'est 1100W. Alors oui, on parle de valeur moyenne, mais quand on dimensionne un produit, on dimensionne par rapport à sa valeur max, pas à sa valeur moyenne. une batterie doit pouvrir lacher 1kW les doigts dans le nez, c'est quand on voit les pics à 8+kW qu'il faut être solide. c'est d'ailleurs un gros problème sur les 50E de chez samsung, qui ont un sag délirant dès que tu tires un peu dedans (ex dans une belle côte ou tu décides d'envoyer la purée), et c'est justement la force des 50S.

6 hours ago, Techos78 said:

Le facteur de forme 21700 n'est pas meilleur.

en se basant sur le même calcul, n'importe quelle 21700 est supérieure : prenont la 50S, 3.6V (oui, d'ailleurs, une li ion est 3.6V, pas 3.7), 5Ah et 72g

-> 3.6*5/0.072 = 250Wh/kg au lieu de 3.6*3.4/0.05 = 245 pour une 18650.

2eme point, une 18650 de 3400mAh n'est surement pas une battery à forte décharge (ou alors donne moi un modèle), contrairement à la 50S qui elle excelle, même avec de fortes demandes en courant.

il faut bien évidemment comparer les Wh/kg, mais aussi les W/kg, tout aussi utiles pour nos roues :

3.6V*25A/0.072g = 1250W/kg vs 3.6V*10A/0.05g = 720W/kg

comme tu le constates c'est le jour et la nuit.

Les cellules utilisées pour les calculs sont les 50S pour les 21700 et les NCR18650T1 de chez tesla.

[Bouneusse]

Il y a 18 heures, MonPseudo a dit :

c chié 🙂

Tu as sans doute perçu que c'est une façon d'écrire pour ''dire'' 《je n'y comprends rien》😵‍💫😊

[Cobalt]

@BouneusseVoici un exemple qui va te permettre de comprendre l'usage de ces données techniques :

Une roue simple, ma V8 par exemple, consomme en moyenne 15 Wh par kilomètre. Si je désire une autonomie de 50 km, j'ai besoin d'une batterie de 15 Wh/km x 50 km = 750 Wh.

Mais quel sera le poids de cette batterie ? les cellules qui composent ma batterie sont des Lithium Ion NMC qui ont une densité massique de 250 Wh par kg (chaque kilo de batterie peut contenir 250 Wh d'énergie) Ma batterie pèse donc 750 Wh / 250 Wh par kg soit 3 Kg. En réalité un peu plus de 3 Kg car je n'ai pas compté le poids du boitier de la batterie ni celui des connexions électriques entre cellules.

Facile non ?

Modifié le 5 janvier par Cobalt

[Techos78]

Il y a 22 heures, Adrien WALLON a dit :

Alors oui, on parle de valeur moyenne, mais quand on dimensionne un produit, on dimensionne par rapport à sa valeur max, pas à sa valeur moyenne

On fait les deux, on dimensionne l'énergie globale et on dimensionne la puissance instantanée.

Le besoin est d'avoir une roue qui donne 2 heures d'autonomie minimum, d'où le 0,5C. Bien évidemment, elle doit pouvoir fournir les pics de courant nécessaires, mais ceci ne concerne que des phases d'accélération ou de franchissement de pente, qui ont une durée limitée. Classiquement, la consommation moyenne se situe entre 14 et 28 Wh/km, pour des vitesses d'environ 20 à 30 km/h. Exiger qu'une roue puisse fonctionner au max de puissance pendant 2 ou 3 heures sans cramer est irréaliste. 

Il y a 23 heures, Adrien WALLON a dit :

(oui, d'ailleurs, une li ion est 3.6V, pas 3.7)

 Je rigole car tu te doutes bien que depuis 7 ans c'est un débat Byzantin qui d'ailleurs n'a qu'une importance anecdotique. Arriver à calculer une tension moyenne, ouch, dur, dur. C'est une tension qui doit correspondre à la moitié de l'énergie totale, sachant que la tension max est 4,2V, la tension min dépend du bon vouloir de la roue (environ 3,2V ?), et que c'est une décharge à puissance constante, (descente logarithmique de V), sans oublier que la résistance interne des batterie change un peu selon le niveau de charge...
OK, j'ai pris arbitrairement 3,7V, mais par ailleurs j'ai pris 3400MAh alors que 3500 existe... sur le papier.

Il y a 23 heures, Adrien WALLON a dit :

2eme point, une 18650 de 3400mAh n'est surement pas une battery à forte décharge (ou alors donne moi un modèle), contrairement à la 50S qui elle excelle, même avec de fortes demandes en courant.

J'admets qu'une 21700 peut donner plus de courant. Mais encore une fois, ce n'est pas la sortance en courant qui fait débat, mais la capacité massique.

Les packs sont organisés pour fournir le courant nécessaire. Il est très clair que quand on a des 18650 , eh bien il en faut plus... Ta comparaison de deux cellules unitaires n'a pas de sens.  (un  exemple, dans ma ks18s, globalement, les 3 packs 18650 sont 8P).  Non, ce n'est pas le jour et la nuit, les deux dimensions ont des masses voisines, pour une capacité similaire :
18650 : 3500mAh * 3,6V = 12,6Wh / 50g = 250 Wh/kg
21700 : 5000mAh * 3,6V = 18 Wh   /  72g = 250 Wh/kg

[MonPseudo]

qui c'est qui l'a énervé ? 🙂