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Comprendre les batteries : termes que vous devez connaître
Lorsque vous comparez et achetez des batteries pour votre application, il est important de comprendre les bases des caractéristiques nominales et de la terminologie des batteries afin de vous assurer que vous utilisez le bon type et la bonne quantité pour atteindre les objectifs énergétiques de votre projet. Ce blog est conçu pour vous présenter la terminologie des batteries.
1. Types chimiques de batterie à cycle profond
Batteries au plomb :
• Batterie inondée (FLA)
• Batterie au gel scellé (SLA)
• Batterie à tapis de verre absorbant (AGM)
Batteries au plomb inventées en 1860 Les batteries au plomb sont plus lourdes, ont une capacité inférieure et ont une durée de vie plus courte que les batteries au lithium.
Piles au lithium :
Contient du cobalt
• Nickel Manganèse Cobalt (NMC)
• Oxyde de lithium et de cobalt (LCO)
• Oxyde de nickel-cobalt-aluminium (NCA)
Ne contient pas de cobalt
• Phosphate de fer et de lithium (LiFePO4 ou LFP)
La chimie des batteries avec des produits chimiques sans cobalt tels que LiFePO4 est plus stable et moins sujette à l’emballement thermique et aux incendies. BSL utilise des batteries LiFePO4 dans toute sa gamme de produits.
2. Pièces de batterie
Électrodes
Il y a deux électrodes dans une batterie : l'anode et la cathode. Les anodes sont des électrodes négatives, où l'oxydation se produit pendant la décharge. Les cathodes, cependant, sont des électrodes positives où se produit une réduction.
Électrolyte
Les électrolytes permettent aux ions de se déplacer entre les électrodes en agissant comme un milieu. Pendant le stockage et la libération de la batterie, cela facilite les réactions chimiques.
Anode
Les anodes sont des électrodes qui s'oxydent lors des cycles de décharge. Le courant électrique est généré par la libération d’électrons et d’ions dans l’électrolyte.
Cathode
Les cathodes sont des électrodes où une réduction se produit pendant la décharge. Un circuit électrique est terminé lorsqu’il accepte les électrons et les ions de l’électrolyte.
Séparateur
Un séparateur anode-cathode évite les courts-circuits électriques tout en laissant passer les ions.
Terminal
Un terminal permet de transférer le courant électrique d’une batterie vers un appareil externe ou une source de charge.
Enveloppe
L'isolation et l'intégrité structurelle sont assurées par le boîtier, qui abrite et protège les composants internes de la batterie.
Cellule
Composant de base d'une batterie, la batterie au plomb a une tension nominale de 2V et le LiFePO4 a une valeur nominale tension de 3,2V.
• Inversion de batterie
Une décharge excessive d'une batterie entraîne une inversion de sa polarité.
• Inadéquation de la batterie
Les batteries d'un bloc-batterie ont des capacités, des tensions ou des valeurs de résistance interne incohérentes.
• Batterie primaire
Il n’est pas possible de recharger et de réutiliser une batterie ou un pack batterie qui n’a été déchargé qu’une seule fois. Des piles alcalines à base de manganèse-zinc, par exemple.
• Batterie secondaire
Grâce à sa nature réversible, il peut être chargé et déchargé plusieurs fois. Des batteries au plomb, par exemple.
• Batterie cylindrique :
Un conteneur cylindrique est utilisé pour stocker les plaques positives et négatives. Les piles telles que les AA et les 18650 en sont des exemples.
• Batterie prismatique :
Il n’y a pas de roulement des plaques positives et négatives. Ils sont plutôt empilés.
• Batterie de poche
Ce produit est emballé dans un sachet en aluminium pouvant être thermoscellé.
• Batterie d'alimentation
Batterie avec un taux de décharge élevé et une fourniture de courant maximale.
• Batterie d'énergie
La capacité d'une batterie est maximisée. Cycle plus long
3. Section performances de la batterie
Capacité
Indique la quantité d'énergie fournie par une cellule ou une batterie. Mesuré en ampères-heures.
• Capacité utilisable
Temps de décharge (ampères-heures) d'une batterie calculé à partir de la charge, de la décharge, de la température et de la tension de coupure de la batterie.
• Capacité nominale (« C »)
Du fabricant données sur la capacité de décharge qui peut être produite à une décharge et une température spécifiques.
• La capacité s'estompe
La réduction de la capacité disponible d’une batterie due à la charge et à la décharge. Par exemple, la capacité disponible d’une batterie de téléphone portable passe de 100 % à 80 % au bout d’un an.
• Dérive de capacité
Si le taux de décharge dépasse le taux C spécifié, une correction de capacité est nécessaire
Tension
La différence de potentiel entre les bornes positives et négatives d'une batterie. Il détermine la force avec laquelle les électrons circulent dans un circuit. Il est généralement exprimé en volts (V).
Actuel
Le courant représente le flux de charge dans un circuit et est mesuré en ampères (A). Il représente la vitesse à laquelle le courant circule dans un circuit.
Densité énergétique
La densité énergétique représente la quantité d’énergie qu’une batterie peut stocker par unité. Elle est exprimée en wattheures par litre (Wh/L) ou par kilogramme (Wh/kg). Les batteries à densité énergétique plus élevée ont de plus grandes capacités de stockage d’énergie.
Densité de puissance
La densité de puissance fait référence à la quantité d’énergie qu’une batterie peut fournir par unité de volume ou de masse. Elle est exprimée en watts par litre (W/L) ou en kilogrammes (W/kg). Plus la densité de puissance est élevée, plus la puissance est grande.
Durée de vie
La durée de vie fait référence au nombre de cycles de charge et de décharge qu'une batterie peut subir avant que sa capacité ne diminue de manière significative. Plus la durée de vie est longue, plus sa durabilité et sa durée de vie utile sont longues.
Taux d'autodécharge
Vitesse à laquelle une batterie perd sa charge au fil du temps lorsqu'elle n'est pas utilisée.
Efficacité
L'efficacité mesure l'efficacité avec laquelle une batterie convertit l'énergie stockée en énergie électrique utilisable. Plus l’efficacité est élevée, moins d’énergie est perdue pendant la charge et la décharge.
Résistance interne
La résistance interne représente la résistance à la circulation du courant dans la batterie. Les batteries à faible résistance interne peuvent fournir du courant plus efficacement.
Cote C
La note C représente le taux de décharge d'une batterie par rapport à sa capacité. Par exemple, une batterie avec un indice 1C peut fournir toute sa capacité en une heure. Plus la note C est élevée, plus le taux de décharge est rapide.
Ampère (ampère)
Une unité de mesure du courant électrique qui représente la vitesse à laquelle la charge circule
Ampère-heure
Le courant (ampère) multiplié par l'heure, pour la capacité.
Un ampère de courant pendant une heure équivaut à un ampère-heure.
Un B-LFP-50 est une batterie de 50 ampères-heure, qui peut être calculée en divisant 50 ampères-heure par la durée de fonctionnement de la charge que vous alimentez à 100 % de décharge. Par exemple, si vous utilisez une charge à 10 ampères, 50 ampères-heures alimenteront la charge pendant 5 heures.
Watts
Unité de puissance qui représente la vitesse à laquelle le travail ou l'énergie est transférée. Il est calculé en multipliant la tension par le courant.
Watt-heure
Cette unité d'énergie représente la quantité d'énergie consommée ou générée par un appareil évalué à 1 watt lorsqu'il fonctionne pendant une heure. Il mesure la consommation d'énergie d'un appareil électronique sur une période de temps déterminée.
4. Chargement et déchargement
Charge
Alimentez la batterie pour restaurer sa capacité.
Décharge
Libérez l'énergie stockée dans la batterie pour alimenter des appareils externes.
Surcharge
Chargez la batterie au-delà de la capacité ou de la tension recommandée. Il est facile de réduire la durée de vie de la batterie, de la chauffer et même de provoquer un emballement thermique.
Décharge profonde
Lorsque la batterie est déchargée à une tension insuffisante, une décharge profonde se produit. Par exemple, la tension standard du LFP est de 3,2 V et la décharge de coupure est de 2,5 V. Lorsqu'elle est inférieure à 2,5 V, une décharge continue provoquera des dommages irréversibles.
Charge d'entretien
La charge d'entretien est une méthode de charge à faible courant utilisée pour compenser la perte de capacité causée par l'autodécharge de la batterie une fois qu'elle est complètement chargée.
Chargement rapide
Chargez rapidement en peu de temps.
Charge flottante
Chargez avec une tension constante et un faible courant pour éviter l'autodécharge de la batterie, tout en augmentant la profondeur de charge.
Système de gestion de batterie (BMS)
Utilisé pour contrôler et protéger le fonctionnement de la batterie, y compris la charge, la décharge et la régulation de la température. BMS garantit que les performances, la sécurité et la durée de vie de la batterie fonctionnent dans les meilleures conditions.
Les batteries de BSLBATT tous ont intégré GTC , ce qui peut améliorer efficacement les performances de la batterie et prolonger sa durée de vie. Le BMS offre des protections contre : les surtensions, les sous-tensions, les surintensités, les surchauffes, les courts-circuits et le déséquilibre de la batterie.
5. Connexion de la batterie
Connexion en série
La connexion en série signifie connecter les batteries bout à bout, avec la borne positive d'une batterie connectée à la borne négative de la batterie suivante, augmentant ainsi la tension totale tout en maintenant la capacité constante. Par exemple, il est utilisé pour les batteries de chariots élévateurs et les batteries de voiturettes de golf.
Connexion parallèle
La connexion parallèle signifie connecter les batteries côte à côte, avec les bornes positives connectées aux bornes positives et les bornes négatives connectées aux bornes négatives. Cette méthode garantit que la tension reste constante tout en augmentant la capacité totale. Par exemple, il est utilisé à des fins industrielles et commerciales Système de stockage d'énergie (ESS) .
Connexion série-parallèle
Combine les connexions série et parallèle pour atteindre la tension et la capacité de l'application.
6. Entretien courant et sécurité
Des mesures d'entretien appropriées sont essentielles pour prolonger la durée de vie de la batterie et prévenir les accidents :
Emballement thermique
L'emballement thermique se produit lorsque la température de la batterie augmente rapidement en raison de réactions internes ou de facteurs externes. Cela pourrait provoquer un incendie ou une explosion. Toutes les séries de batteries BSL sont équipées de capteurs thermiques pour protéger le BMS de l'emballement thermique.
Surchauffe
Cela signifie que la batterie fonctionne à une température supérieure à la température recommandée. Une température élevée entraînera une capacité réduite de la batterie, une durée de vie raccourcie et une probabilité accrue d'emballement thermique.
Court-circuit
Lorsque la borne positive de la batterie est directement connectée à la borne négative, en contournant le circuit prévu, un court-circuit se produit et une décharge importante de courant endommagera la batterie et les composants environnants.
Ventilation
Les batteries au lithium sont équipées de soupapes de surpression pour plus de sécurité. Libérer des gaz ou une pression accumulée en cas de surcharge ou protéger la batterie.
Dégradation de la batterie
La dégradation de la batterie est la diminution progressive de sa capacité et de ses performances au fil du temps. De nombreux facteurs peuvent entraîner une dégradation de la batterie, notamment les modes d'utilisation, l'exposition à la température et les cycles de charge/décharge. Un entretien régulier de la batterie, une charge appropriée et le fait d'éviter des conditions de fonctionnement extrêmes peuvent prolonger la durée de vie de la batterie et minimiser sa dégradation.
Équilibrage cellulaire
L'équilibrage des cellules garantit que chaque cellule d'une batterie multicellulaire, telle que le lithium-ion, a un niveau de charge équilibré. Pour éviter la surcharge ou la décharge excessive d'une cellule spécifique, l'équilibrage évite un déséquilibre de capacité et une dégradation des performances sur l'ensemble de la batterie. L'équilibre peut être maintenu en surveillant et en contrôlant activement la tension lorsque la batterie est chargée et déchargée.
État de charge (SOC)
Mesure de la quantité de charge restante dans une batterie, exprimée en pourcentage. Une décharge excessive endommage la batterie, donc la surveillance du SOC empêche une décharge excessive et garantit la facilité d'utilisation de la batterie.
État de Santé (SOH)
Une batterie se définit par son état de santé et ses capacités de performances par rapport à ses spécifications d'origine. La dégradation est calculée en fonction de la perte de capacité, de l'augmentation de la résistance interne et de la dégradation globale. Évaluez le SOH pour déterminer sa durée de vie restante et sa fiabilité, et entretenez ou remplacez la batterie si nécessaire.
Comprendre la terminologie des batteries peut utiliser et entretenir efficacement les batteries dans une variété d'applications, qu'il s'agisse d'un smartphone ou d'une batterie lithium-ion rechargeable, ou d'une batterie au plomb, comprendre ces termes peut vous permettre de prendre des décisions éclairées face à certains problèmes, assurer les performances de la batterie et améliorer la sécurité.
Si vous souhaitez comprendre vos besoins énergétiques et trouver la batterie adaptée à votre application, veuillez contactez notre experts en batteries ou envoyez une demande directement ci-dessous.