Les applications nomades Mathieu Martinez, Dr SERMA Technologies Expert Technique Serma Technologies Savoie Technolac, 50 Avenue Lac Léman, BP 332, F-73370 Le Bourget du Lac, France T: +33 (0)4 79 79 29 83, e-mail: m.martinez@serma.com http://www.serma-technologies.com/
Qu’est ce qu’un appareil nomade ? Applications nomades Qu’est ce qu’un appareil nomade ? Appareil portable ou transportable : Téléphone portable / tablette Montre intelligentes GPS Appareil photo / caméra numérique Télécommandes Ordinateur Lampes/frontales Outils électrique : visseuses / perceuse / Dremel Drones Jouets
Applications nomades: Formats spécifiques Formats utilisés : AA 14500(NiMH / NiCd) AA Li-ion ? 18650 (NiMH / Li-ion) 2343 (NiMH) Petit prismatique (Li-ion) Sachets Souples (Li-Po) Série ↗Tension Parallèle ↗Capacité Modulation des packs
Applications nomades: consommation Quelle est leur consommation? Appareil Consommation (mA) Type batterie Montre intelligente 20 Li-ion Lampes/frontales 150-300 NiMH / Li-ion GPS 300-800 Li-ion / Li-Po Ordinateur portable 450-900 Téléphone portable / tablette 300-800 / 400-1000 Appareil photo / caméra numérique 500-1000 Outils électrique : visseuses / perceuse / Dremel 1000-2000 Li-ion / NiMH Drones 3000-6000 Jouets / Paramètres : Utilisation Taille Coût Autonomie Température Humidité
Applications nomades: Nombreuses Technologies Différent types de technologies: Types de technologies variées Typé Puissance Typé Energie Source: SAFT
Applications nomades: utilisation variée Utilisation des batteries : Forte augmentation Li-ion NiMH maintenue Diminution du NiCd Source: Avicenne Energy Source: Battery university 2006
Applications nomades: differentes technologies disponibles NiCd NiMH Lead Acid Li-ion Li-ion polymer Reusable Alkaline Gravimetric Energy Density(Wh/kg) 45-80 60-120 30-50 110-160 100-130 80 (initial) Cycle Life (to 80% of initial capacity) 15002 300 to 5002,3 200 to 3002 500 to 10003 300 to 500 503 (to 50%) Fast Charge Time 1h typical 2-4h 8-16h 2-3h Self-discharge / Month (room temperature) 20%4 30%4 5% 10%5 ~10%5 0.3% Cell Voltage(nominal) 1.25V6 2V 3.6V 1.5V Load Current - peak - best result 20C 1C 5C 0.5C or lower 5C7 0.2C >2C 1C or lower 0.5C 0.2C or lower Operating Temperature(discharge only) -40 to 60°C -20 to 60°C 0 to 60°C 0 to 65°C Maintenance Requirement 30 to 60 days 60 to 90 days 3 to 6 months9 not req. Typical Battery Cost (US$, reference only) $50 (7.2V) $60 (7.2V) $25 (6V) $100 (7.2V) $5 (9V) Cost per Cycle(US$)11 $0.04 $0.12 $0.10 $0.14 $0.29 $0.10-0.50 Commercial use since 1950 1990 1970 1991 1999 1992
Applications nomades: Ni-Cd : Technologie polluante Technologie : Ni-Cd NiCd NiMH Li-ion Li-ion polymer Gravimetric Energy Density(Wh/kg) 45-80 60-120 110-160 100-130 Cycle Life (to 80% of initial capacity) 15002 300 to 5002,3 500 to 10003 300 to 500 Fast Charge Time 1h typical 2-4h Self-discharge / Month (room temperature) 20%4 30%4 10%5 ~10%5 Cell Voltage(nominal) 1.25V6 3.6V Load Current - peak - best result 20C 1C 5C 0.5C or lower >2C 1C or lower Operating Temperature(discharge only) -40 to 60°C -20 to 60°C 0 to 60°C Maintenance Requirement 30 to 60 days 60 to 90 days not req. Typical Battery Cost (US$, reference only) $50 (7.2V) $60 (7.2V) $100 (7.2V) Cost per Cycle(US$)11 $0.04 $0.12 $0.14 $0.29 Commercial use since 1950 1990 1991 1999 Ni-Cd Nb de cycle important Charge rapide Large domaine de T°C Coût faible Forte autodécharge Recharge récurrente Faible densité d’énergie 6% de Cd Interdiction pour les consommateur
Applications nomades: Ni-MH : power tools Technologie : Ni-MH NiCd NiMH Li-ion Li-ion polymer Gravimetric Energy Density(Wh/kg) 45-80 60-120 110-160 100-130 Cycle Life (to 80% of initial capacity) 15002 300 to 5002,3 500 to 10003 300 to 500 Fast Charge Time 1h typical 2-4h Self-discharge / Month (room temperature) 20%4 30%4 10%5 ~10%5 Cell Voltage(nominal) 1.25V6 3.6V Load Current - peak - best result 20C 1C 5C 0.5C or lower >2C 1C or lower Operating Temperature(discharge only) -40 to 60°C -20 to 60°C 0 to 60°C Maintenance Requirement 30 to 60 days 60 to 90 days not req. Typical Battery Cost (US$, reference only) $50 (7.2V) $60 (7.2V) $100 (7.2V) Cost per Cycle(US$)11 $0.04 $0.12 $0.14 $0.29 Commercial use since 1950 1990 1991 1999 Ni-MH Mature Sécuritaire Densité d’énergie moyenne Coût moyen Forte autodécharge Recharge récurrente
Applications nomades: Li-ion : Autonomie importante et puissance Technologie : Li-ion NiCd NiMH Li-ion Li-ion polymer Gravimetric Energy Density(Wh/kg) 45-80 60-120 110-160 100-130 Cycle Life (to 80% of initial capacity) 15002 300 to 5002,3 500 to 10003 300 to 500 Fast Charge Time 1h typical 2-4h Self-discharge / Month (room temperature) 20%4 30%4 10%5 ~10%5 Cell Voltage(nominal) 1.25V6 3.6V Load Current - peak - best result 20C 1C 5C 0.5C or lower >2C 1C or lower Operating Temperature(discharge only) -40 to 60°C -20 to 60°C 0 to 60°C Maintenance Requirement 30 to 60 days 60 to 90 days not req. Typical Battery Cost (US$, reference only) $50 (7.2V) $60 (7.2V) $100 (7.2V) Cost per Cycle(US$)11 $0.04 $0.12 $0.14 $0.29 Commercial use since 1950 1990 1991 1999 Li-ion Densité d’énergie élevée Pas de maintenance Haute Tension Coût élevé Risques utilisateur
Applications nomades: Sécurité des transport Transport des batteries: Limitation au transport aérien 113 accidents causés entre 1991 et 2010 => Cargos ou Commerciaux Fumée, feu, chaleur extrême ou explosion Problème de packaging ou de manipulation Création de la Portable Rechargeable Battery Association (PRBA) Producteurs : Energizer, Panasonic, SAFT, Sanyo, Varta… NiCd / NiMH Pas de limitation de transport Prévenir les court-circuits Utilisation de boites plastiques Li-ion Passager : Transport en soute interdit => Compartiment pour meilleur surveillance Classe 8 : Corrosif / Classe 9 : Produit divers
Applications nomades: Normes existantes UN # Nom d’expédition et description Class Packing Group UN2794 UN2795 UN2800 UN3028 Batterie, humide, remplie d’électrolyte acide Batterie, humide, remplie d’électrolyte alkalin Batterie, humide, non-versable Batterie, séche, contenant de l’hydroxyde de potassium 8 III UN3090 UN3091 Batterie Lithium Appareil contenant une batterie lithium; ou Batterie lithium envoyée avec un appareil 9 II UN3292 Batterie, contenant du sodium; ou Cellule contenant du sodium 4.3 Classe 8 : Matières corrosives - groupe d’emballage I : matières très corrosives. - groupe d’emballage II : matières corrosives. - groupe d’emballage III : matières présentant un degré mineur de corrosivité.
Applications nomades: Normes existantes UN # Nom d’expédition et description Class Packing Group UN2794 UN2795 UN2800 UN3028 Batterie, humide, remplie d’électrolyte acide Batterie, humide, remplie d’électrolyte alkalin Batterie, humide, non-versable Batterie, séche, contenant de l’hydroxyde de potassium 8 III UN3090 UN3091 Batterie Lithium Appareil contenant une batterie lithium; ou Batterie lithium envoyée avec un appareil 9 II UN3292 Batterie, contenant du sodium; ou Cellule contenant du sodium 4.3 Classe 9 : Matières et objets dangereux divers - groupe d’emballage II : matières moyennement dangereuses. - groupe d’emballage III : matières faiblement dangereuses.
Applications nomades: Normes existantes UN # Nom d’expédition et description Class Packing Group UN2794 UN2795 UN2800 UN3028 Batterie, humide, remplie d’électrolyte acide Batterie, humide, remplie d’électrolyte alkalin Batterie, humide, non-versable Batterie, séche, contenant de l’hydroxyde de potassium 8 III UN3090 UN3091 Batterie Lithium Appareil contenant une batterie lithium; ou Batterie lithium envoyée avec un appareil 9 II UN3292 Batterie, contenant du sodium; ou Cellule contenant du sodium 4.3 Classe 4.3 : Matières qui, au contact de l'eau, dégagent des gaz inflammables - groupe d’emballage I : matière qui réagit vivement avec l’eau. - groupe d’emballage II : matière qui réagit assez vivement avec l’eau. - groupe d’emballage III : matière qui réagit lentement avec l’eau.
Applications nomades: Conclusions Marché nomade explose Utilisation des batteries Li-ion en expansion Attention à la manipulation et aux transports De mieux en mieux encadré