[Technologie] Type de batterie

TomC a écrit:On trouve différentes sources, mais celle-ci est intéressante à mon avis :
http://www.advancedautobat.com/industry-reports/2014-Tesla-report/Extract-from-the-Tesla-battery-report.pdf

On y trouve ce tableau :


Les batteries de la Tesla sont donc plus performantes, mais elles contiennent du cobalt qui est un matériau couteux et classé comme "stratégique"; ce n'est donc pas la meilleure solution pour une production de masse. De plus, d'après l'auteur, l’écart entre les batteries de la Tesla et de la concurrence va se réduire dans les trois prochaines années...

Edit : en fait d'après ce tableau, les batteries LG Chem de la Zoe contiennent aussi du cobalt (NMC) mais en moindre quantité

Merci TomC

On retrouve à partir de ce tableau quelques informations intéressantes :
* la batterie comportant 96 cellules faites de deux éléments, on retrouve bien les 25920 Wh : 2*96*36*3.75
* on peut aussi avoir une idée de la masse des éléments actifs de la batterie : 2*96*0.86 = 165 kg, pour 290 kg annoncés par Renault. la différence (125 kg !)  correspond donc au câblage et à  toutes les protections mécaniques...
* avec les cellules de la Tesla, une batterie de la même masse que celle de la Zoe ferait 38 kWh (+40%) et serait moins volumineuse (-35%) !

Et 5000€ de plus ! :-(

Faudrait augmenter le bonus écologique

LG Chem affirme être prêt à fournir des batteries de 320 à 480 km d'autonomie dés début 2017:
http://www.aveq.ca/actualiteacutes/lg-chem-affirme-etre-pret-a-fournir-des-batteries-de-320-a-480-km-dautonomie

On peut donc tabler pour 2018 d'avoir un VE à équivalence d'autonomie d'une Tesla.
Par contre Tesla a l'atout de ses bornes déjà existantes. Si d'ici 3 ans, aucun constructeur ne déploie de bornes rapides en conséquence, ce sera le bazar complet.

Renault avec son seul 43 pourrait faire comme Tesla, avoir des bornes exclusives AC 43 pour ses véhicules, Zoé actuelle et futures VE + performants en autonomie. Et vu que ces bornes coutent nettement moins cher que des superchargeurs DC ... économiquement parlant Renault à un coup d'avance, une charge rapide --> 300 km/h.

Je m'interroge sur la configuration du câblage de la batterie de la Zoé.
J'ai trouvé sur différents documents qu'il y avait :
12 modules,
196 cellules.
En supposant que les 12 modules sont identiques, cela fait 16 cellules par module.
Toujours en supposant que les cellules sont en série dans les modules et que les modules sont en série dans la batterie, cela fait une tension totale de 3,7 x 192 = 710,4 V.
Or la batterie est donnée pour 400 V.
Même si on considère qu'au courant maxi la tension chute un peu, elle ne va pas chuter à 400 : 192 = 2,08 V. Ça ferait vraiment beaucoup de pertes thermiques dans la batterie.
En supposant que les cellules soient en parallèle deux par deux, on aurait une tension totale de 355,2 V.
Je ne vois pas comment on peut assembler 192 cellules en 12 modules identiques pour obtenir une tension de 400 V.
Comme disait un de mes anciens collègues : "il y a une couille dans le potage".
Notre batterie fait-elle vraiment 400 V ?
Les cellules sont-elles données pour 4,17 V qui pourrait être la tension en fin de charge (sachant que cette tension s'effondre immédiatement à 3,7 V dès qu'on tire du courant ?)
Je n'ai rien trouvé de plus sur internet.
Qu'en dites-vous ?

A ma connaissance, c'est 192 cellules réparties en 12 modules (de 16 cellules) installés en parallèle deux par deux.

Donc pour la tension 6 modules de 16 cellules en série, soit 96 cellules.

La tension de 400V correspondant effectivement à la tension maximale (en fin de charge) : 96 cellules à 4,2V = 403V.

D'ailleurs, la tension nominale est donnée pour 360V, ce qui correspond bien à 96 cellules à 3,7V.

Une doc donne ceci. A noter,les "33.8kWh réelles" (?) de la batterie.

Batteries Lithium-ion LG Chem LiNCM

cathode LMO (NMC), prismatic pouch, Z-fold assembly, 340-450 $/kWh

192

cellules

12

modules

16

cellules

3.7 V nominal (2.7-4.2 V/cell), 400 mA

tension

400

V

2 x 96 cellules - 403,2 V

capacité réelle

33,8

kWh

0,865

capacité réelle qualifiée de "secret industriel" par Renault

capacité utile

22

kWh

65%

de la capacité réelle

55

Ah

96 x 0,4 A

capacité nominale @ 80% DoD

44

Ah

Cycle Life : 750 @ 100% DoD, 1,900 @ 80% DoD, 8 years

poids

290

kg

80 Wh/kg

76

Wh/kg

Donc, en fait, nous avons une batterie qui a une tension nominale de 350 V entre 10 % et 95 % de la charge.
Pour l'arrangement il y a au moins quatre possibilités de mise en parallèle.
Au niveau des modules :
- 2 batteries en parallèle, de 8 cellules chacune en série, ou
- 8 batteries en série, de 2 cellules chacune en parallèle.
Dans ce cas, les 12 modules sont en série.
Sinon, chaque module contient 16 cellules en série et là, deux possibilités :
- 2 lignes en parallèle constituées chacune de 6 modules en série, ou
- 6 "doubles modules en parallèle" assemblés en série.

Ensuite se pose la question de savoir comment est contrôlée la charge de chaque module pour l'équilibrage.
Les tensions sont-elles mesurées au niveau cellule, double cellule, module, double module ...
Amusant comme exercice.

Bug Danny a écrit:Une doc donne ceci. A noter,les "33.8kWh réelles" (?) de la batterie.

Bug, je connais ce doc, mais il ne répond pas à ma question sur l'assemblage des cellules.
Je pense que les 33,8 kWh sont une vue de l'esprit. Peut-être basée sur l'hypothèse que chaque cellule reste à 4,2 V pendant toute la décharge, ce qui n'est pas du tout le cas.

Voir ici : https://renault-zoe.forumpro.fr/t2671p15-test-can-clip-sur-zoe, on peut voir qu'à 95% de charge, la tension est de 393V.
On voit aussi qu'il y a bien 96 cellules (en série), chacune composée de deux éléments (en parallèle) :
sur une des photos, on voit que la tension de la cellule n°6 est 3.929 V, on a aussi apparemment l'accès à la température de chaque module.

@ bug: les données de P Boursin sur la Zoe ne sont pas fiables

Un petit article très clair sur les différents types de batteries lithium :
http://www.industrie-techno.com/le-lithium-fer-phosphate-la-plus-sure-des-technologies-de-batteries-au-lithium.44982

Cet article n'évoque pas les Lithium ion polymère utilisés par Kia, sur Soul EV... :/

Cet article a aussi un certain parti pris pour le LiFePO₄, même si c'est vrai que c'est une excellente techno.

En même temps il parle ici de techno à appliquer aux bâtiments et à l'industrie, dans des environnements adaptés à recevoir de plus grosses/lourdes batteries que nos VE. 
De plus, dans ce cas-là, on peut aussi réduire le châssis de protection de la batterie.

MrDiez44 a écrit:En même temps il parle ici de techno à appliquer aux bâtiments et à l'industrie, dans des environnements adaptés à recevoir de plus grosses/lourdes batteries que nos VE. 

Oui, pour ce type d'utilisation, le critère le plus important est le ratio € / kWh.
Le poids et le volume sont marginaux.

MrDiez44 a écrit:En même temps il parle ici de techno à appliquer aux bâtiments et à l'industrie, dans des environnements adaptés à recevoir de plus grosses/lourdes batteries que nos VE. 

De même la techno est parfaite pour remplacer nos vieilles batteries au plomb en permettant de gagner prés de 10 kg très facilement.