Accumulateur Lithium ion

Recherche de batteries actuellement commercialisées

liste non exhaustive

1/ élément Li-ion chez les commercants modélismes du net
tension nominale de 3,7 Volts
2,6 Ah

2/ élément Li-ion chez les commercants modélismes du net
tension nominale de 3.65 V
2.5 Ah
48 g
Assemblage en 4 bacs de 36 volts comprenant 40 chaines de 9 batteries en série 14,4 kg

3/ Sky Energy (Chine)
MODEL NO: SE400AHA
Nominal Capacity : 400 Ah
Operating Voltage: 2.0V-3.6V
Weight: 14 Kg
Dimensions: 450×71×283(mm)

4/ MottCell (Chine)

Caractéristiques du bloc lithium LiFePo4 40Ah 3,34 volts (tension nominale):

• Capacité nominale: 39 Ah (3 modules de 13 Ah)
• Plage d'utilisation sécurisée entre 2,5volts et 3,65 volts (tension moyenne à vide 3,34 volts)
• Résistance interne 0,002 ohms
• Débit standard 117 A
• Débit maximum pulsé 195 A
• Débit charge nominale 15 A (batterie entre 5° C et 35 °C) - Fin de charge 1A à 3,65 Volts
• Tension minimale absolue: 2 Volts
• Tension maximale absolue: 4,2 Volts

    ==> Le franchissement de ces 2 bornes est destructif (irréversible) BMS obligatoire
 il est sans danger physique sauf pour votre porte monnaie !

• Autodécharge 3% par mois
• 2000 cycles 70% capacité. Chargé à 15A déchargé à 15 A (30 minutes repos entre cycles)
• Poids 1,5 Kg Hauteur: 145 mm (160 mm avec bornes et vis) x 49mm x 132 mm

Cette batterie est celle utilisée dans les kits 4kW lithium utlisés avec succès comme range extendeur sur VE par quelques membres du Wiki Lithium sur VU PSA ou sur Kangoo électrique. Ce kit est à l'origine concu pour la Prius de Toyota pour la rendre PHEV (Plug-in).

Technologie Lithium Fer Phosphate 4 - Cette technologie est considérée comme sécurisante pour le monde de l'automobile par les chercheurs du CNRS tout en ayant un rapport poids énergie correcte.

Il s'agit de cylindres 13 AH groupé par trois dans une boite rectanglaire avce 2 bornes à vis de puissance. En juilet 2011, Double Hybride a accumulé un an et demi de roulage avec cette batterie (environ 200 cycles de 90 à 100% DOD)

Aucun incident a signaler après plus de 10000 km sur route pour de vrai. Plus d'infos commerciales

5/ Real Force (chine)

Cette batterie est récement proposée comme alternative aux cellules Motcell pour les kits range extender Lithium 4kWh.

Double Hybride lance une étude comparative en placant en série sur la batterie Range extendeur de son Kangoo Electrique 2 kits Mottcell 48 Volts et un kit Realforce afin de faire des études: Fiabilité, capacité, durabilité, rendement.

Cette batterie n'est pas basée sur une technologie roulée en cylindre mais en feuilles à plat en sachet placé dans une boite en aluminium anodisée regroupant 8 cellules sans aération. Tension nominale 8 x 3,34 volts.

Le module de base RFE: 24 Volts 80Ah pèse 12,5 kg y compris sa caisse. Soit deux caisses de batterie interconnectées aor connecteur tyep Anderson chinois et sortie BMS 2x8 et 4 sondes de température.

Au bout de 10 cycles il est très net que:

• La kit Lithium Realforce contient 1,3 kWh d'énergie utile suplémentaire par rapport aux Mottcell ayant 200 cycles d'usage.
• que le ratio poids énergie est plus favorable que les Mottcell.
• Que son rendement est moins bon que les Mott Cell, d'ailleurs la batterie chauffe ce qui n'est pas le cas des Mottcell. Conso 3% plus haute aux kWh restitués par raport au Mottcell.
• Que cette batterie est capable de résister au passage par le seuil 0 Volt ( en cours d'investigation). Une mottcell est definitivement morte en passant sous les 1,5 volts.

6/ Lithium Manganèse

Technologie utilisée par Renault et Nissan dans les premiers véhicules électriques lithium commercialisés: LEAF, Kangoo ZE Cette techno possède un rapport poids / énergie encore plus favorable que le Li Fe Po 4 d'ou sa sélection par le grouep Renault / NISSAN.

Juillet 2011: Cette technologie Lithium Manganèse vient d'être mise à mal dans la presse suite à un article publié par un chercheur très crédible et célebre du CNRS inventeur de la batterie Lithium Fer Phosphate lithié (Monsieur Armand) qui met en garde sur les dangers de la technologie Lithium manganèse, succeptible d'émétre un gaz mortel le sulfure d'Hydrogène en cas d'incident thermique dont le taux de provenance par calcul statistique semble inacceptable pour le monde Automobile "loi des grands nombres". Querelles d'experts en cours sur ce sujet. Probablement à l'origine du retard de la sortie effective de la gamme Renault ZE sur le marché.

Electro-Chimie des piles au Lithium

Exemple n°1 pile au Lithium/diIode
- Couples oxydant / réducteur : Li+ / Li E° = -3,02 V ; diIode I2 / I- E° = 0,53 V
=> La f.e.m de la pile vaut : 0,53-(-3,02) = 3,55 V.

- L'élément Lithium subit une oxydation quand la pile débite :
Le lithium s'oxyde à l'anode en libérant des électrons : 2Li = 2 Li+ +2 e- (oxydation)
Le diIode se réduit à la cathode positive suivant : I2 + 2e- = 2I- (réduction)

Bilan : 2Li + I2 = 2 Li+ + 2I-.

- Masse de Lithium contenue dans une pile de 1 Ampère.heure = 3600 Coulomb :

Quantité de matière d'électrons (mole) = capacité Q ( coulomb) / 96500 (constante de Faraday) =>

Oxydation Li = Li+ + e-. Donc n(Li) = n(e-) = 3600 / 96500 = 0.0373 mole

Masse molaire du Lithium = 6.941 gramme / mole

masse de lithium (g) = quantité de matière (mole) x masse molaire du lithium (g/mole)

 = 0.0373 x 6,941 = 0.2589 g, soit approximativement 1/4 de gramme de Lithium par Ah

Une batterie d'accumulateurs comme celle du kit 4kWh de 50 V constitué de 16 éléments Mottcell 3.34V en série
formés chacun par 6 éléments de 13 Ah en parallèle soit 879 Ah et pesant environ 48 kg tout assemblée contiendra

 16 x 80 x 0.2589 = 331 g soit approximativement 1/3 de kg de l'élément Lithium pour une énergie stockée de 4 kWh

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