La batterie évolutive au lithium

Dans une conversation récente avec un gros fabricant de batteries Li-ion, j'ai appris que la composition chimique des batteries à base de lithium changeait tous les six mois. Des nouveaux produits chimiques sont découverts, fournissant de meilleures caractéristiques, des capacités plus élevées et une plus longue durée de stockage. Bien que bénéfique pour les utilisateurs, ces améliorations causent des ravages sur les équipements de test des batteries qui basent leurs algorithmes de test rapide sur des paramètres fixés. Permettez-moi d'expliquer pourquoi ces changements de composition de la batterie affectent les résultats d'un testeur rapide.

Les premières batteries Li-ion montraient une chute graduelle de la tension pendant la décharge. Avec les batteries à base de lithium les plus récentes, une trace de tension plus plate est obtenue. De telles batteries fournissent une tension plus stable pendant la plus grande partie du cycle de décharge. La chute rapide de tension ne se produit que vers la fin de la décharge.

Un testeur " précâblé " s'attend à la chute anticipée de la tension et estime le paramètre " SoH " (état de santé) suivant la connaissance fixée étant disponible en référence. Si la chute de tension change du fait d'une technologie améliorée de la batterie, des résultats erronées en découlent.

Différents métaux pour l'électrode positive modifient également la tension aux bornes en circuit ouvert. Le manganèse, également référé en tant que " spinelle ", a une tension aux bornes en circuit ouvert légèrement supérieure en comparaison du cobalt qui est traditionnellement plus utilisé. De plus, le spinelle vieillit différemment par rapport au cobalt. Bien qu'à la fois les systèmes au cobalt et au spinelle font partie de la famille Li-ion, des différences de résultats sont probables lorsque les batteries subissent le test rapide côte à côte.

La batterie au lithium-polymère a une composition différente de la Li-ion et répond différemment lorsqu'elle est testée. Des instruments capables de vérifier les batteries Li-ion peuvent très bien ne pas fournir des résultats fiables lorsqu'ils effectuent un test rapide des batteries Li-polymère.

Plates-formes commerciales du test rapide

Un test rapide de batterie doit être capable de s'adapter à des nouvelles compositions chimiques lorsqu'elles apparaissent sur le marché de temps à autre. Cadex résout ce problème en utilisant un algorithme de logique floue d'autoapprentissage. Utilisé dans d'autres applications pour mesurer des variances analogiques, la logique floue peut s'adapter à des nouvelles tendances et permet l'apprentissage. De même qu'un étudiant s'habitue à la complexité d'un curriculum, le système " apprend " lors du test de chaque batterie. Plus il teste de batteries, plus la précision se raffine.

Le test rapide de Cadex est incorporé sur la nouvelle plate-forme d'analyseurs de batteries de la série 7000 de Cadex. Ce système est doté d'adaptateurs de batteries interchangeables qui contiennent les codes de configuration de la batterie, également connus sous le noms de codes-C. Le code-C est unique pour chaque type de batterie. Lorsque l'adaptateur est installé, il règle l'analyseur aux bons paramètres de la batterie (couple chimique, tension, courant nominal, etc.). La Figure 1 illustre l'analyseur de batteries 7200 de Cadex équipé de la fonction de test rapide.

Pour activer le test rapide, les adaptateurs de batteries doivent également contenir les paramètres de vecteurs de la batterie. Lorsqu'on achète les adaptateurs chez le concessionnaire, les paramètres de vecteurs seront inclus avec les types les plus courants de batteries.

Initialement, tous les adaptateurs ne contiendront pas l'information de type vecteur et l'utilisateur devra les entrer en " analysant " la batterie à tester. Le programme Auto du 7200 de Cadex effectue cette tâche en appliquant un cycle complet de charge-décharge-charge. Similaire au téléchargement d'un programme dans un ordinateur, les informations dérivées de la batterie règlent les vecteurs et initialisent la fonction de test rapide.

Au début le niveau de confiance sera " marginal " parce qu'un seul cycle d'apprentissage est disponible. Le test d'autres batteries lors d'une opération de routine remplira éventuellement les " registres de capacité " et le niveau de confiance augmentera. Pour élever le niveau de confiance à bon ou excellent, le système requiert au moins deux ou trois cycles d'apprentissage. Le niveau de confiance d'un adaptateur de batterie donné est indiqué sur le panneau de l'afficheur à cristaux liquides du 7200 de Cadex. Jusqu'à présent, les tests en laboratoire se sont révélés extrêmement précis pour le test de SoH (état de santé) en utilisant cette méthode.