Les applications nomades

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1 Les applications nomades
Mathieu Martinez, Dr SERMA Technologies Expert Technique Serma Technologies Savoie Technolac, 50 Avenue Lac Léman, BP 332, F Le Bourget du Lac, France T: +33 (0) ,

2 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

3 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

4 Applications nomades: consommation
Quelle est leur consommation? Appareil Consommation (mA) Type batterie Montre intelligente 20 Li-ion Lampes/frontales NiMH / Li-ion GPS Li-ion / Li-Po Ordinateur portable Téléphone portable / tablette / Appareil photo / caméra numérique Outils électrique : visseuses / perceuse / Dremel Li-ion / NiMH Drones Jouets / Paramètres : Utilisation Taille Coût Autonomie Température Humidité

5 Applications nomades: Nombreuses Technologies
Différent types de technologies: Types de technologies variées Typé Puissance Typé Energie Source: SAFT

6 Applications nomades: utilisation variée
Utilisation des batteries : Forte augmentation Li-ion NiMH maintenue Diminution du NiCd Source: Avicenne Energy Source: Battery university 2006

7 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 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 $ Commercial use since 1950 1990 1970 1991 1999 1992

8 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 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

9 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 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

10 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 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

11 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

12 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.

13 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.

14 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.

15 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

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