journées microdrone 2003 batteries li-ion

Jounées Microdrone , Toulouse, France1, 2 et 3 octobre 2003

Journées Microdrone 2003Batteries Li-Ion Éléments MP et VL

Jean-Pierre PLANCHAT

Specialty Battery [email protected] : 05 49 55 47 91

Toulouse , le 1 octobre 2003


Agenda

Technologie Li-Ion

Conception des MP et des VL

Performances en décharge des éléments

Performances en décharge des batteries

Optimisation des performances


Ion lithium

Ion métal

Carbone

Oxygène

Séparateur

POSITIVE

LiMO2

ÉlectrolyteSéparateur

NEGATIVE

CarboneG e-Charge

Formation de

la couchede

passivation

Etat chargé

Technologie Li-Ion


Ion lithium

Ion métal

Carbone

Oxygène

Séparateur

POSITIVE

LiMO2

ÉlectrolyteSéparateur

NEGATIVE

Carbonee-

Décharge

Technologie Li-Ion


Caractéristiques du lithium rechargeable

Énergie massique élevée ( 130 Wh / kg)

Faible autodécharge (< à 5% par mois)

Connaissance de l ’état de charge (mesure de la tension à vide)

Rendement énergétique élevé (> à 90 %)

Possibilité d ’associer des éléments en //

Pas d ’effet « mémoire »

Élément étanche

Nécessité d ’avoir une gestion de la charge

Régime de charge limité à C


Cinq éléments

de capacité supérieure à 2.0 Ah :

3 MP et 2 VL

Les éléments MP et VL


Les éléments MP ou VL offrent la plus forte capacité du marché

6000

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

0 25 50 75 100 125 150 175Masse ( g )

Cap

acit

é n

om

inal

e (

mA

h)

Ranges of other brands

Saft

MP 144350

MP 176065

MP 174865 / VL34570

Les éléments MP et VL

VL34480


Spécificité du Li-Ion SAFT:

Godet en acier

Positive Li CoO2

Éléments spiralés

Capacité > 2 Ah

Fort régimes de décharge

Jusqu’à 3C en continu

Jusqu’à 4C en pulses

Fonctionne à -40°C

Éléments SAFT MP et VL


Remplissage

Positive

Séparateurs

Négative

Coupecircuit

évent

Conception des éléments MP et VL


Éléments MP et VL

Elément MP 144350 MP 174865 MP 176065 VL 34480 VL 34570

Dimension(mm)

14 x 43 x 50 18 x 48 x 65 18 x 60 x 65 34 x 49 34 x 58

Capacité(Ah)

2,1 4,3 5,5 3,6 4,5

Masse(g)

70 120 150 103 126


Élément MP 1443502.1 Ah, 70 g, 14 x 43 x 50 mm

MP 144350 Décharge @ C/5 (0.45A), C/2 (1.1A), C (2.2A) et 2C (4.4A) à +20°C

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

Capacité déchargée (Ah)

Ten

sio

n (

V)

Charge: 4.1V / C (2.2A) / 3h / RT

2C

C

C/2C/5

210 W /kg



MP 174865 Décharges @ C/20 (0.23A), C/5 (0.92A), C/2 (2.3A), C (4.6A) et 2C (9.2A) à +20°C

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0


Ten

sio

n (

V)

Charge: 4.1V / C (4.6A) / 5h / RT

C/20

2C

CC/2

C/5

260 W /kg



2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0


Ten

sio

n (

V)

C/5C/2

C

2C

3C

Charge: 4.1V / C ((5,8 A) / 5h / RT

MP 176065Décharges @ C/5 (1.16 A), C/2 (2.9 A), C (5.8 A), 2C (11.6 A) et 3C (17,4 A) à +20°C

380 W /kg


Méthode de charge: Courant constant / Tension constante

Tension de fin de charge: 4.1 +/- 1% Volt par élément

Température de charge: 0 to + 50°C

Courant de charge maxi: 1 C

Fin de charge: Courant mini et ou timer

Courant minimum C/50 à C/100

Timer C/(courant) + 2 à 3 heures C 3 heures C/2 4 heures C/5 5 heures

Charge

Charge des éléments MP


Mise en « batterie »

Choix de l ’élément de base:

Capacité requise

Dimension

Nombre d’élément en série (S)

Tension batterie

Nombre d ’éléments en parallèle (P)

Capacité requise/ capacité élément choisi

x S y P MP uuvvzz


Électronique batterie

Équilibrage de l ’état de charge entre éléments associés en série

Détection de la tension de fin de charge

Mesure de la température batterie

Détection de la tension de fin de décharge

Décharge

Charge


Batteries modélisme

Tension MP 144350 MP 174865 MP 176065

3,6 V

7,2 V2S 1P

100 Wh/kg340 W/kg

2S 1P115 Wh/kg460 W/kg

10,8 V3S 1P

105 Wh/kg370 W/kg

3S 1P120 Wh/kg470 W/kg

14,4 V4S 2P

120 Wh/kg480 W/kg

STStack

BLBloc

FLFlatPM

PlusMoins


Batterie 3S 1P MP 144350Décharge à 35 W constant

Décharge 35 W à +25°C

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0:00 0:05 0:10 0:15 0:20 0:25 0:30 0:35 0:40 0:45

Temps

Ten

sio

n e

n v

olt

s

0

1

2

3

4

5

6

Co

ura

nt

en A

mp

ères

Tension

Intensité

210 W /kg


Batterie 2S 1P MP 144350Décharge 7 A constant 3C

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

0:00:00 0:05:00 0:10:00 0:15:00 0:20:00 0:25:00

Temps (h:min:s)

Ten

sio

n (

V)

0,0

15,0

30,0

45,0

60,0

75,0

90,0

105,0

Tem

pér

atu

re (

°C)

/ C

ou

ran

t (A

)

Température

Tension

Intensité

270 W /kg


Batterie 2S 1P MP 144350Décharge 8 A 1minute (3,5 C) + 3,5 A 3 minutes (1,5 C)

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

0:00:00 0:05:00 0:10:00 0:15:00 0:20:00 0:25:00 0:30:00 0:35:00

Temps (h:min:s)

Ten

sio

n (

V)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Tem

pér

atu

re (

°C)

/ C

ou

ran

t (A

)

Température

Tension

Intensité

310 W /kg


Batterie 2S 1P MP 174865Décharge 20 A 1minute (4,5 C)+ 7,5 A 3 minutes (1,5 C)

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

0:00:00 0:10:00 0:20:00 0:30:00

Temps (h:min:s)

Ten

sio

n (

V)

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Co

ura

nt

(A)

/ Te

mp

érat

ure

(°C

)

Température

Tension

Intensité

430 W /kg


Évolution des performances

MP 176065

Normal HD

Dimensions(mm)

18 x 60 x 65 18 x 60 x 65

Masse(g)

150 150

Puissance massique(W / kg)

380 1060

Capacité(Ah)

5,5 3,7

Energie massique(Wh / kg)

130 90


MP 176065 HDDécharges de 5 à 50 Amp à +20°C

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0


Ten

sio

n (

V)

5 A10 A15 A20 A25 A

30 A35 A

40 A

50 A

Élément « MP 176065 HD »3.7 Ah, 150 g, 18 x 60 x 65 mm

1060 W /kg

THE BATTERY COMPANY

journées microdrone 2003 batteries li-ion

Documents

lments saft mp

5masseg70120150103126lment

vlles lments mp

batteries liion lments

p mp uuvvzz comcorpsept

x 58capacitah2

fin de charge

vl 34570dimensionmm14