L'une des principales préoccupations concerne l'alimentation électrique et, par conséquent, les performances des batteries. Les applications industrielles nécessitent souvent une alimentation électrique continue et fiable sur de longues périodes. Il est donc crucial de réduire la fréquence des remplacements et de la maintenance des batteries.
Les environnements industriels peuvent être exigeants et soumettre les batteries à des conditions de fonctionnement difficiles, telles que des températures extrêmes, des vibrations et des accélérations. Afin de minimiser les coûts de maintenance, les entreprises doivent s'appuyer sur des batteries robustes, capables de résister à ces conditions difficiles et de fournir des performances constantes dans le temps.
Qui fait confiance aux piles primaires au lithium Panasonic ?
Partout où la fiabilité et la performance sont essentielles, vous trouverez des produits alimentés par Panasonic Energy, synonymes de qualité et de longévité. Que ce soit dans le secteur automobile avec les systèmes de surveillance de la pression des pneus (TPMS), les systèmes d'ouverture sans clé à distance (RKE) et les systèmes de secours redondants, ou dans l'industrie en général avec les compteurs d'eau et de gaz, les répartiteurs de coûts de chauffage, les détecteurs de fumée ou les systèmes de verrouillage de portes, les clients apprécient la longue durée de vie, la précision des calculs et la fiabilité des piles Panasonic Energy.
Dans le secteur industriel, nos solutions de batteries jouent un rôle essentiel dans les compteurs de gaz et d'eau, permettant une mesure et un contrôle précis et efficace de la consommation. Les systèmes de répartition des coûts de chauffage bénéficient de la longue durée de vie de nos batteries, garantissant des relevés précis et une réduction des dépenses énergétiques pour des solutions de chauffage économiques. Les détecteurs de fumée alimentés par Panasonic Energy inspirent confiance grâce à leur fiabilité, assurant un niveau de sécurité optimal dans les environnements résidentiels et commerciaux. Les systèmes de verrouillage de portes s'appuient sur nos batteries pour un fonctionnement fiable, offrant un contrôle d'accès sécurisé et une tranquillité d'esprit.
La réduction du coût final des équipements est une conséquence directe de la qualité et de la fiabilité.
Nos clients apprécient non seulement les performances exceptionnelles des batteries Panasonic Energy, mais aussi la réduction des coûts qu'elles permettent d'intégrer à leurs produits. Avec Panasonic Energy, ils peuvent concevoir et fabriquer en toute confiance des produits durables, minimisant les coûts de maintenance et optimisant la productivité. Notre engagement envers la qualité, fort d'une expérience de près d'un siècle dans la fabrication de batteries, garantit que nos solutions dépasseront toujours les attentes, répondant aux exigences en constante évolution des différents secteurs.
Comment déterminer la fiabilité d'une batterie : analyse de l'autodécharge et de l'impédance.
Qu'est-ce qui rend une batterie fiable ? Pour les piles primaires (non rechargeables), la fiabilité repose principalement sur une autodécharge faible et stable, ainsi que sur des performances constantes même après plusieurs années d'utilisation. Ces caractéristiques dépendent largement de l'impédance de la batterie.
Examinons de plus près ces caractéristiques pour différentes technologies au lithium :
Autodécharge / développement de l'impédance
L'autodécharge dépend largement de la chimie de la cellule, du fabricant et de sa conception. Presque toutes les cellules obéissent à l'équation d'Arrhenius, qui, en résumé, indique que le taux d'autodécharge double pour chaque augmentation de 10 °C de la température ambiante par rapport à la température ambiante de référence.
Une impédance accrue réduit la capacité de la cellule à fournir de la puissance. Elle est généralement liée à la dégradation des matériaux d'anode/cathode due au niveau de décharge (état de charge – SOC). Cependant, il arrive que cette augmentation d'impédance soit observée indépendamment du SOC et qu'elle doive être analysée séparément. Techniquement, une hausse inattendue de l'impédance n'entraîne pas une perte de capacité, mais le résultat pour l'utilisateur est similaire : l'application cessera de fonctionner en raison de la faible tension fournie par la batterie.
(CR
) : Typiquement, 1 % par an à +25 °C. À +65 °C, ce taux passe à 16 %. Un calcul approximatif donne une durée de vie de 100 ans à +25 °C et de 6 ans à +65 °C. Le fait que ces valeurs ne correspondent pas à l'expérience courante démontre que les taux d'autodécharge indicatifs ne constituent qu'un aspect de l'estimation de la capacité restante. Comme décrit précédemment, la dégradation de la capacité est également accélérée par les dépôts de Li₂CO₃ sur la surface de l'anode. Ces dépôts sont causés par le taux d'humidité à l'intérieur de la batterie, qui peut lui-même augmenter avec le temps en raison des infiltrations. Les dépôts de Li₂CO₃ sont responsables de l'augmentation de l'impédance et, par conséquent, de la réduction de la tension en circuit fermé (CCV) sous charge. Ces dépôts ne réduisent pas significativement la capacité disponible, car ils occupent une partie de la surface de réaction de l'anode au lithium. Cependant, de par leur nature, ils peuvent augmenter l'impédance de façon exponentielle à tout moment. Imprévisibles dans le temps et en ampleur, ils représentent une menace constante pour le fonctionnement de l'application.
Les piles CR industrielles (à longue durée de vie)
utilisent essentiellement la chimie LiMnO2 des piles grand public, car elles sont largement disponibles et intègrent certaines fonctions de sécurité, comme un coefficient de température positif (CTP) dans la CR-123A, par exemple. Afin d'adapter les piles CR aux besoins industriels en leur assurant une durée de vie prévisible et une plage de fonctionnement à pleine capacité, Panasonic a développé, entre 2000 et 2010, des piles CR industrielles de forme cylindrique.
Le mécanisme d'augmentation de l'impédance est supprimé en améliorant la formule du matériau de la cathode et les additifs de l'électrolyte.
BR
utilisent du CFn comme matériau de cathode et sont dépourvues de Mn, élément clé responsable des dépôts de Mn sur l'anode de Li, dépôts observables dans les piles CR après un certain temps de stockage ou d'utilisation. De plus, la réaction de décharge CF + Li → LiF + C produit du carbone, qui est conducteur. Par conséquent, les piles BR conservent une impédance stable tout au long de leur durée de vie. L'autodécharge est de 1 % pour les piles boutons et de 0,5 % pour les piles cylindriques.
autodécharge
dépend largement de la chimie, du fabricant et de la conception de la cellule ; la première affirmation est plus appropriée pour les batteries lithium-ion. Le SOCl₂ agit comme cathode, mais il est également la solution pour l'électrolyte LiAlCl₄, qui est en contact physique avec l'anode de lithium. Comme l'élément et la molécule sont tous deux très réactifs, une couche de LiCl se forme instantanément à la surface de l'anode.
Si la couche de passivation LiCl reste intacte, le taux d'autodécharge sera réduit à un niveau nominal de 1 à 3 % par an, ce qui serait autrement très élevé en raison de la forte réactivité du lithium avec le SOCl₂.
Sous l'effet d'une charge externe suffisante, la couche de passivation disparaît après un certain temps (déphasage) et se reforme instantanément dès que la charge est déconnectée. La formation d'une nouvelle couche de LiCl à l'anode consomme de la capacité.
Ainsi, le taux d'autodécharge des batteries électrorhéologiques varie en fonction de la température, des charges appliquées et de leur fréquence, ce qui rend sa prédiction difficile dans le cadre d'une simulation d'application réelle.
Par conséquent, l'utilisation d'impulsions a un impact direct sur le taux d'autodécharge, ce qui constitue un avantage unique dans cette comparaison de technologies.
Dernières avancées en matière de batteries au lithium :
Panasonic Energy s’est concentrée sur les technologies CR et BR, car elles permettent un calcul très précis de la durée de vie des produits de nos clients. Plus précisément, nos batteries CR longue durée offrent une résistance interne stable, d’excellentes caractéristiques de décharge impulsionnelle, une large plage de températures de fonctionnement (-40 à 85 °C) et un faible taux d’autodécharge.
Parmi nos dernières nouveautés, la batterie CR-LAZ est conçue pour répondre aux exigences croissantes d’un fonctionnement prolongé des appareils. Cette batterie de nouvelle génération est spécialement conçue pour les appareils où le remplacement fréquent des batteries représente un défi majeur. Grâce à sa large plage de températures de fonctionnement et à ses excellentes performances en décharge impulsionnelle, la batterie CR-LAZ garantit une alimentation continue, prolongeant ainsi la durée de vie des appareils et minimisant les besoins de maintenance.
Avec une capacité nominale de 1 000 à 3 000 mAh, les batteries au lithium cylindriques de Panasonic Energy offrent une excellente solution d’alimentation pour de multiples applications, par exemple pour les appareils de mesure fonctionnant en continu.
Alimentez vos applications en toute fiabilité.
Les solutions de batteries au lithium de Panasonic Energy sont idéales pour les applications soumises à des variations de température, garantissant des performances exceptionnelles sur le long terme. Grâce à la technologie CR exclusive de Panasonic Energy, ces batteries ne sont pas affectées par la passivation, ce qui leur permet de maintenir une tension stable pendant de nombreuses années. Avec une durée de vie de plus de 15 ans, les batteries Panasonic Energy fournissent une alimentation fiable et constante, même après un stockage prolongé. Comptant
parmi les plus grands fabricants de batteries au monde, avec plus de 90 ans d'expérience dans la production de batteries industrielles de haute qualité, Panasonic Energy est à votre disposition pour vous aider à trouver la solution de batterie optimale pour vos appareils portables ou stationnaires. Nos batteries excellent dans pratiquement toutes les applications et servent des entreprises de nombreux secteurs d'activité.
Contactez notre équipe de développement commercial (BDM) dès aujourd'hui pour en savoir plus sur notre gamme complète de produits et services. Que vous ayez besoin de conseils techniques, d'échantillons ou d'une assistance sur site, Panasonic Energy s'engage à répondre à vos besoins et à contribuer à la réussite de votre entreprise.
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