Résistance interne théorique des batteries STM5-100

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alex021
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Résistance interne théorique des batteries STM5-100

Message par alex021 » mar. 11 11 , 2014 8:52

Bonjour à tous,
Dans la littérature, il est dit que la résistance interne d'un bloc STM5-100 est comprise entre 2 et 4 mOhm , ( ouia quelle précision !!! :shock: )
http://wiki.auto-magique.com/wikienv.as ... =Bat_Ni_Cd
et je n'ai pas trouvé d'autres données plus fouillées ...
Sur une chaîne de fabrication et à densité d'électrolyte constante quasi constante, la variation est énorme. Mais j'ai peut-être mal compris , cette plage annoncée très grande est peut-être due à l'évolution des blocs, je cite " Le nombre de couches de séparateurs à été augmenté dans la seconde génération de STM5 pour résoudre le problème dû à la métallisation" . La première génération de blocs  était donc plutôt du coté des 2 mOhm et celle dont le nombre de couche a été augmenté vers les 4 mOhm car on parle d'un passage de 2 à 4 couches !.
Quelques passionnés ont surement la réponse ! ...pour éventuellement me confirmer cela. :)
A bientôt

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Re: résistance interne théorique des batterries STM5-100

Message par pdelagrange » mer. 12 11 , 2014 11:46

C'est dans les docs Saft : 4mOhm. Personnellement je constate environ 0.1 Ohm pour le pack complet (avec câbles, contacteurs, etc), soit environ 5mOhm par monobloc.
Les couches dont tu parles, il s'agit du séparateur, pas de la matière active, donc normalement très peu d'impact.

alex021
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Re: résistance interne théorique des batterries STM5-100

Message par alex021 » mer. 12 11 , 2014 18:55

merci de l'info
Effectivement la doc saft est plus précise sur ce 4 mohm. Comme j'avais lu aussi que les anciennes générations de bloc étaient un plus puissants, j'avais supposé qu'il y avait des différences notables sur la résistance interne apparente mais tu sembles l'infirmer. :shock:
cordialement,

alex021
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Quelle résistance interne sur vos packs STM5 vieillissants !

Message par alex021 » mer. 12 11 , 2014 19:57

Bonsoir à tous,
Possesseur d'une saxo depuis quelques semaines je me demandais si on pouvait caractériser les STM5 par des paramètres simples suffisamment fiables autres que pouvoir dire combien de km on peut parcourir .
La tension de cellule au repos chargée et la capacité en Ah caractérisent bien la batterie . Mais la mesure de la capacité d'une batterie est un peu fastidieuse ( décharge à courant constant de 20 A avec Ampéremètre.heure et attendre que le bloc atteigne 5 V).

Mon pack est de 2003/2004. Du coté de la tension après une charge de trois heures 135,4 v précédé d'une décharge profonde douce , rien à signaler mais quid ?:
bac AR 74.5v/11= 6.77 v ,
bac AV INF 40.63 v/6 = 6.77 v
bac AV SUP 20.26 v/3 = 6.76 v

La première chose que j'ai mesurée quand la voiture est arrivée est la résistance interne moyenne du pack , en appliquant la formule que nous avons tous appris ! : U = E – R.I
J'ai réalisé cette mesure avec les outils de bord l' Evlite .

À 80 % de charge , à vitesse stabilisée pendant 20 secondes j'avais un courant de 70 A et ai noté la tension , Elle n'a pas variée.
R = 134 – 127 /70 = 0.1 ohm pour un 1 bloc de 5 cellules 0.1/20 = 5 mOhm en moyenne
J'ai refait la même expérience à 50 %( plus difficile car la tension en charge varie donc on fait la moyenne) avec un courant de 45 A.
R=127-123/45= 0.089 ohm soit 4.45 mOhm en moyenne

Oui bon il y a partout des erreurs de mesure ( tension , courant ) mais cette valeur du R interne apparente moyenne , très facile à obtenir, est déjà une bonne approche de la résistance globale des batteries, câbles, fusibles et connexions diverses.

Conclusion :
1) La résistance semble être assez stable ( ce qui ne me choque pas) à 80 % et 19 °C et à 50 % 20 ° C ( mais ce n'est pas la T° des batterie mais celle lu sur l'EVlite)
2) La résistance interne moyenne mesurée n'est pas loin de la valeur annoncée de 4 mOhm par saft : on serait donc tentés de dire que globalement le pack n'est pas mauvais. (merci donc à pj-elec son ancien maître)


Ma question est de savoir si vous avez aussi cette approche en disant qu'un bloc est caractérisé par sa tension de repos chargée et sa résistance interne.
Qu'obtenez vous en valeur chez vos blocs plus ou moins anciens et à partir de quelle valeur on peut suspecter une défaillance annoncée d'un bloc ?
Il est par exemple clair que mélanger des blocs de résistances internes trop différentes est prohibé , les blocs à résistance plus grande dissipent plus par effet joule ( c'est le r.i2 !!! ) donc se déchargent plus vites, et deviennent des récepteurs plus vites ( inversion de polarité). CQFD

merci de votre retour éventuel :!:

cordialement

Antoine
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Re: Quelle résistance interne sur vos packs STM5 vieillissan

Message par Antoine » mer. 12 11 , 2014 23:38

Ridicule d'ouvrir un deuxième sujet identique 35 h après le premier: topic12589.html
VE depuis 2000, VAE, HVP dans diesels non routiers, chauffage bois, elec Enercoop, solaire thermique et PV, récup eau pluviale, tondeuse lithium, la cafetière a 34 ans ... et encore tant à faire !

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Re: résistance interne théorique des batterries STM5-100

Message par moulino51 » jeu. 13 11 , 2014 0:09

Sujets fusionnés et déplacés dans la bonne section


"On ne vient pas de nulle part et serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !"

alex021
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Re: résistance interne théorique des batterries STM5-100

Message par alex021 » jeu. 13 11 , 2014 6:32

Salut molino,
Merci pour la fusion, oui on peut faire comme cela mais à ma décharge j'étais dans la mesure pratique et pas théorique et donc me trouvais coincé avec le premier titre ! Le principal est que tout le monde s'y retrouve bien sûr.

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Re: résistance interne théorique des batterries STM5-100

Message par pdelagrange » jeu. 13 11 , 2014 10:00

Je crains que ne coures après une chimère...
Oui, en effet la résistance interne est assez stable, dépend peu de la température et de l'état de charge. Même avec quelques éléments en court-circuit...
Rien n'indique qu'un élément va bientôt se mettre en court-circuit. A part l'âge du capitaine et le fait que ce soit un élément de type "D".

NB: d'après mes observations, il n'y a pas que la résistance interne, mais aussi une chute de tension plus lente (genre 10s), le point de repos n'étant pas le même en charge et décharge (ça se joue à quelques volts sur le pack complet) ; ça se rejoint quand même après quelques minutes de repos.

NB2: la résistance interne n'a rien à voir avec la vitesse de décharge. Tous les éléments se déchargent à la même vitesse puisqu'ils partagent le même courant (assemblage série), les électrons ne s'évaporent pas.

Les paramètres qu'il faut vraiment surveiller, c'est
- la consommation d'eau de chaque bac ; faire le bilan par monobloc, et comparer à la théorie*
- le comportement et la température en fin de décharge ; un pack en bonne santé ne chauffe pas trop et a une descente assez brutale
- l'autonomie
- éventuellement la sensibilité au froid, difficile à juger

* la théorie :
en surcharge, on fait de l'électrolyse, donc on a dissociation d'une molécule d'eau pour 2 électrons. C'est ça qui consomme de l'eau.
1Ah = 3600 C = 0,0373 mol d'électrons
1 mol d'eau = 18g
Donc ça nous fait 0,0373 / 2 x 18 = 0,336 g d'eau / Ah surchargé (soit environ 3Ah/g par élément, le chiffre à retenir)
MAIS il y a une bonne part de recombinaison dans le monobloc. Donc à partir de la théorie, on calcule le taux de recombinaison, qui vaut normalement 55%, mais peut varier de 45 (vieux bloc) à 75 (neuf).
Si le pack est homogène (= non dépareillé), la consommation est très homogène, et toute variation entre bacs (rapportée au nombre de monoblocs) est suspecte.

Exemple : si on fait le "plein" après 700Ah surchargés (compter ceux de la charge d'entretien), pour un pack de 106/Saxo (100 éléments) on doit mettre environ 0.336 x 0.45 x 700 x 100 g d'eau, soit 10,6L

En résumé, si tu surveilles la consommation d'eau en L/1000km ça te donne une bonne idée du vieillissement du pack.

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Re: résistance interne théorique des batteries STM5-100

Message par alex021 » sam. 15 11 , 2014 9:07

bonjour,

merci pour ton approche chimique très instructive des 0.3 g d'eau perdue/Ah de surcharge qui est une donnée à retenir. c'est peu mais aussi énorme. ( est-ce pareil pour le plomb ?)
Pour dire autrement si j'ai un mono bloc "fatigué" dont la capacité apparente est par exemple plus que de de 80 AH , même si j'effectue des charges sans surcharge de la totalité" du pack de 10, en atteignant le seuil des 163 v (à 10 degré)+ encore 1 heure à courant faible , mon monobloc malade se prend déjà (100 - 80)x 0.3 = 6,5 grammes environ de perte d'eau par recharge donc au bout de 50 recharges j'ai déjà perdu plus de 1/3 de litre !!!!.

Pour l'approche électrique dans ton NB2 : oui le courant qui traverse tous les monoblocs est le même mais si tu fais le bilan énergétique, il y a bien "évaporation" par effet joule du bloc qui chauffe ( je me souviens on parlait de système entropique , le seul mot qui me reste après 30 ans de mes cours de thermodynamique!)

Mais en fait mon propos sur le sujet de la résistance interne se voulait assez pratique d'où le changement de nom de titre du post (et pas du tout apprécié par antoine) : Si je suis un acheteur potentiel d'un véhicule équipé d'un tel pack et que mon vendeur potentiel me dit que sa voiture est nickel ( sans jeu de mot !) , que je ne sais pas quand a été vraiment rechargé le pack, que le % de charge ne reflète pas toujours la réalité, je n'ai pas envie de faire de mesure sur les coffres, je n'ai que le couple ( U et I instantanés et la f.e.m. de repos à quelque chose près ) mesurés à un instant donné avec mon evlite branché lors d'un petit essai sur route, pour me faire une première idée en quelques secondes de l'état réel du pack.

bon week-end à tous.

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Re: résistance interne théorique des batteries STM5-100

Message par Rémy » lun. 17 11 , 2014 8:59

alex021 a écrit :si tu fais le bilan énergétique, il y a bien "évaporation" par effet joule du bloc qui chauffe
La température du bloc n'a qu'un effet extrêmement minime sur la perte d'eau (On n'arrive pas à faire bouillir l'eau dans le bloc :!:)
La consommation d'eau est causée en quasi totalité par l'électrolyse durant la surcharge.

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Re: Résistance interne théorique des batteries STM5-100

Message par alex021 » lun. 17 11 , 2014 20:06

bonsoir,
lol pour la cocote minute :oops: : Non je parle de bilan énergétique, c'est le transfert d'énergie sous forme de chaleur , l'accu n'est pas sous vide , il transmet de l'énergie à l'extérieur et notamment au liquide de refroidissement. C'est de l'évaporation au second degré bien sûr pour dire que c'est en pure perte. je vais essayer de soigner mon vocabulaire.
A+

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Re: résistance interne théorique des batteries STM5-100

Message par pdelagrange » mar. 18 11 , 2014 10:13

alex021 a écrit :Pour dire autrement si j'ai un mono bloc "fatigué" dont la capacité apparente est par exemple plus que de de 80 AH , même si j'effectue des charges sans surcharge de la totalité" du pack de 10, en atteignant le seuil des 163 v (à 10 degré)+ encore 1 heure à courant faible , mon monobloc malade se prend déjà (100 - 80)x 0.3 = 6,5 grammes environ de perte d'eau par recharge donc au bout de 50 recharges j'ai déjà perdu plus de 1/3 de litre !!!!
Certes (sauf que c'est par élément - 5 par monobloc - mais tu as oublié la recombinaison, donc conso moitié moindre), mais :
- d'une part un tel déséquilibre dans l'usure des éléments n'arrive pratiquement jamais (c'est aussi pour ça qu'on évite de dépareiller les batteries -- exercice difficile en SAV)
- et dans l'hypothèse où ça arrive le problème est vite réglé par la destruction rapide du monobloc défectueux : trop de surchage = montée en température excessive + consommation d'eau + baisse de tension, ce qui est un beau cercle vicieux qui ne dure pas longtemps.
Ce que je veux dire c'est que c'est difficilement un "vice caché".

NB à titre d'illustration : j'ai une batterie en fin de vie, et sur les 3 monoblocs que j'ai remplacés, j'en ai monté un (pourtant "neuf") qui n'a bizarrement que 50% de capacité. Je le savais avant de le monter (en homme prudent, j'ai fait un test de capacité), et j'ai constaté grâce à un système de mesure que ça ne s'est pas arrangé avec le cyclage. En pratique, un fois que ce monobloc est à plat, le comportement de la voiture est très mou, donc sauf si on insiste bêtement, il n'y a pas trop de danger de le surcharger excessivement à la charge suivante. De toutes façons il faudra bien que je le change car c'est trop pénalisant pour l'autonomie.
Attention : dans mon cas, cette disparité de capacité d'un élément n'est pas due à l'usure, c'est un défaut (ou le résultat d'un test en labo ?). Il n'y a pas de raison que ça arrive sur le terrain.

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