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Article

1 - LA CELLULE

2 - BATTERIE

3 - CONTEXTE DES APPLICATIONS PORTABLES ET EMBARQUÉES

4 - CONCLUSION

5 - SIGLES

Article de référence | Réf : E2140 v3

Sigles
Batteries électriques pour applications portables et embarquées - Fondamentaux

Auteur(s) : Serge PELISSIER, Ali SARI, Pascal VENET

Relu et validé le 13 avr. 2023

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RÉSUMÉ

Plusieurs familles de batteries électriques sont présentes dans les équipements portables ou nomades, industriels ou de loisir. Chaque technologie de batterie présente des caractéristiques électriques et des conditions d’usages spécifiques. Cet article rappelle les notions fondamentales sur les accumulateurs: les définitions des principales grandeurs, la constitution d’une cellule, le principe de fonctionnement, les techniques de caractérisation fréquentielle et temporelle, la modélisation d’une cellule, les indicateurs d’état, les modes de vieillissement. Il propose pour finir une cartographie des applications portables et la répartition des différentes technologies utilisées.

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ABSTRACT

Batteries for embedded and portable applications Fundamentals

Several families of electrical batteries are present in portable, mobile, industrial and leisure equipment. Each battery technology has electrical characteristics and specific operating conditions. This article revisits the basic notions of accumulators: definitions of the principal quantities, constitution of a cell, principle of operation, techniques of frequency and time characterization, modeling of a cell, state indicators and aging modes. Finally, the portable applications and the distribution of the different technologies used are mapped.

Auteur(s)

  • Serge PELISSIER : Directeur de Recherche, Université Gustave EIFFEL - Laboratoire LICIT-ECO7, Bron, France

  • Ali SARI : Professeur des Universités, Université de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1 - Laboratoire AMPERE, UMR CNRS 5005, Villeurbanne, France

  • Pascal VENET : Professeur des Universités, Université de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1 - Laboratoire AMPERE, UMR CNRS 5005, Villeurbanne, France

INTRODUCTION

Le développement d’équipements portables ou nomades, industriels ou de loisir, s’accompagne de besoins de plus en plus importants d’autonomie nécessitant des batteries électriques performantes. Les technologies d’accumulateurs ont connu, ces dernières années, de nombreuses innovations avec l’apparition de nouvelles familles de produits. Si les technologies à base de nickel cadmium et de nickel métal hydrure sont maîtrisées depuis de nombreuses années, les batteries à base de lithium sont plus récentes et évoluent très régulièrement entraînant une augmentation de leurs performances et l’apparition de nouvelles variantes chimiques. Il est donc nécessaire de posséder une vision claire des enjeux et des contraintes des divers domaines applicatifs, ainsi que des performances des technologies en présence. Chaque famille d’accumulateurs présente des spécificités au niveau des caractéristiques en puissance ou en énergie. De plus, les conditions d’usage diffèrent d’une technologie à l’autre. Choisir une technologie d’accumulateur pour une application donnée mobilise donc des connaissances et des informations multiples. Cet article rappelle les notions de base sur les accumulateurs (définitions, constitution, principe, caractérisation, modélisation, vieillissement) et précise le contexte en proposant une cartographie des applications portables et nomades. Un second article passe en revue les trois principales technologies utilisables dans ces applications [E 2 141].

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KEYWORDS

electric accumulator   |   battery   |   cell

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-e2140


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LIÈVRE (A.) -   Développement d'un système de gestion de batterie lithium-ion à destination de véhicules « mild hybrid ». Détermination des indicateurs d'état (SoC, SoH et SoF).  -  Thèse de Doctorat de l'Université de Lyon délivrée par l'Université Claude Bernard Lyon 1 (27 mai 2015).

  • (2) - ALCAD -   *  -  . – Alcad.com http://www.alcad.com/ (Accès le 22 03 2017).

  • (3) - WAKIHARA (M.), YAMAMOTO (O.) -   Lithium Ion Batteries : Fundamentals and Performance.  -  Wiley (november 2008).

  • (4) - LI (A.) -   Analyse expérimentale et modélisation d’éléments de batterie et de leurs assemblages – Application aux véhicules électriques et hybrides.  -  Thèse de Doctorat de l'Université de Lyon délivrée par l'Université Claude Bernard Lyon 1 (4 février 2013).

  • (5) - SAVOYE (F.) -   Impact des impulsions périodiques de courant sur la performance...

1 Sites Internet

Battery University : un site d’information très complet sur les batteries

http://batteryuniversity.com/

BEST Batteries and Energy Storage Technologies : un site commercial qui recense des actualités et des manifestions en lien avec les batteries

http://www.bestmag.co.uk/

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2 Événements

Batteries20xx : Conférence annuelle consacrée aux batteries à Nice – France

http://www.batteriesevent.com/

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3 Annuaire

HAUT DE PAGE

3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

Fabricants de cellules

A123Systems – http://www.a123systems.com/

Alcad – http://www.alcad.com

Alpha...

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