Progrès décisif dans le test rapide des batteries

Isidor Buchmann
Cadex Electronics Inc.
Isidor.buchmann@cadex.com
www.buchmann.ca

Lorsque j'ai demandé à un gros fabricant de batteries : " Est-il possible d'effectuer un test rapide des batteries ? ", l'ingénieur m'a répondu avec un " NON " catégorique. Il basait ses conclusions sur la difficulté d'utiliser une méthode universelle de test qui s'appliquerait à toutes les utilisations des batteries, allant des communications sans fil à l'informatique portable, des outils mobiles aux monte-charges et aux véhicules électriques.

Plusieurs universités et sociétés privées, dont fait partie Cadex Electronics, s'efforcent de trouver une solution viable au test rapide des batteries. De nombreuses méthodes ont été essayées et un nombre à peu près égal ont échoué à cause d'un manque de précision et d'aspect pratique.

Lorsqu'on étudie les caractéristiques relatives à l'état de santé (" SoH ") et à l'état de charge (" SoC ") des batteries, on peut observer des effets intéressants. Malheureusement ces propriétés sont " lourdes " et non linéaires, et encore plus grave, les paramètres sont uniques à chaque type de batterie. Cette complexité inhérente rend difficile la création d'une formule qui marche pour toutes les batteries.

En dépit de ces difficultés apparemment insurmontables, le test rapide des batteries est néanmoins possible. Mais la question est la suivante : " Comment peut-on être à la fois précis et universel pour des couples chimiques de batteries en constante évolution ? ". Le coût d'un testeur commercial rapide est également un problème.

Le secret du test rapide des batteries réside dans la compréhension de l'utilisation de l'énergie de la batterie. Les charges de batteries varient de pointes courtes de courant pour une téléphone GSM à des charges élevées intermittentes pour des outils mobiles, à des appels continus de courant sur les ordinateurs portables.

La première étape pour l'obtention de résultats dans un test rapide est de mesurer la résistance interne de la batterie, souvent référée en tant qu'impédance. Les mesures d'impédance prennent simplement quelques secondes pour se dérouler et fournissent une indication raisonnablement précise de l'état de la batterie, particulièrement si une indication de référence d'une bonne batterie est disponible comme comparaison.

Malheureusement la mesure de l'impédance seule ne fournit qu'une image approximative de la performance de la batterie. Les résultats sont affectés par divers états de la batterie qui ne peuvent pas toujours être contrôlées. Par exemple une batterie complètement chargée qui vient juste d'être retirée d'un chargeur indique une indication d'impédance plus élevée qui celle qui est restée en état de repos pendant quelques heures après la charge. L'impédance élevée est due au bruit électrochimique présent après la charge. Laisser la batterie se reposer pendant une heure ou deux permettra à la batterie de se " normaliser ". La température affecte également les résultats. De plus, la composition chimique, le nombre d'éléments raccordés en série et le courant nominal (en Ah) de la batterie influencent les résultats. Beaucoup de batteries contiennent également un circuit de protection qui distord encore plus les résultats.