Batterie litium VS plomb



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Batterie litium VS plomb

Messagepar kepon » 26 févr. 2019 22:39

Bonjour à tous,

Je penses (un jour) faire une mise à jour de CalcPvAutonome pour qu'il support les batteries litium (actuellement seul le plomb est proposé)
Du coup je commence à me rencarder gentiment...

Pour l'instant l'avantage par rapport au plomb :
  • Plus léger
  • Meilleur gestion de la température extrèmes
  • Moins encombrant
  • Meilleur tenu au décharge profonde
  • Faible autodécharge

Les inconvénient :
  • Coût
  • Nécessiter d'avoir un BMS - seulement pour les LifePO4 ? - pour moi c'est tout autant d'appareil qui sont susceptible de tomber en panne...
  • Ne peut / doit pas rester charger ou pire déchargé trop longtemps
  • Actuellement pas recyclé (même si techniquement c'est possible c'est pas fait)

Pour les besoins de CalcPvAutonome j'aurais besoin de savoir, selon vous pour le litium quels sont les :
  • Courant max de charge : ? (pour le plomb je mettait dit 10 à 20% de la capacité)
  • Degré de décharge "conseillé/optimum au quotidien" : ? (pour le plomb je mettait 30% de degré de décharge)

Si selon vous j'oublie quelque chose de capital ou si je dis des bêtise n'hésitez pas à me le dire,
Belle soirée,
David
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Re: Batterie litium VS plomb

Messagepar tignous84 » 26 févr. 2019 22:52

Je viens de regarder Arte ,les Allemands s'engouffrent comme les Chinois dans le véhicule électrique ...
Je n'ai pas entendu parler de batteries au plomb .... :o
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Re: Batterie litium VS plomb

Messagepar thierry_c » 26 févr. 2019 23:30

pas vraiment d'accord par rapport a certain point
kepon a écrit :
Pour l'instant l'avantage par rapport au plomb :
  • Meilleur gestion de la température extrèmes

pas du tout d'accord, c'est une vrai galere le lithium sur ce point , il supporte ni le chaud ni le froid !

kepon a écrit :
  • Meilleur tenu au décharge profonde


  • le plomb carbone commence a devenir interessant sur ce point !



    kepon a écrit :

    Les inconvénient :
    • Coût
    • Nécessiter d'avoir un BMS - seulement pour les LifePO4 ? - pour moi c'est tout autant d'appareil qui sont susceptible de tomber en panne...
    • Ne peut / doit pas rester charger ou pire déchargé trop longtemps
    • Actuellement pas recyclé (même si techniquement c'est possible c'est pas fait)


    pour moi c'est surtout bs et temperature !!!

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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar kepon » 26 févr. 2019 23:37

    Ok merci thierry pour tes lumières.
    Niveau "spec" global / général pour le litium (si on peut faire une généralité) sur les courant de charges / décharge et le degré de décharge tu dirais quoi ?
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar Avel Heol » 27 févr. 2019 05:54

    Pour le lithium il faudra regarder aussi les différentes technos, actuellement sur le marché il y a essentiellement du LiFePO4 ou NMC, certaines batteries intégrent le BMS d'autres pas et il faut alors l'ajouter en externe, d'autres intégrent l'équilibrage de cellule mais pas le BMS et enfin certains fabricants les homologuent en site isolé et d'autres pas pour éviter les risques liés à les garder 100% chargées.
    On est donc sur des technos motivantes mais où l'on sent que la chimie interne doit être surveillée de très près donc l'électronique se doit d'être très fiable à long terme ....et c'est peut être à ce niveau là qu'il y aura des surprises. On sait que les cellules viennent toutes d'Asie mais certains fabricants , après avoir achetés leurs cellules font le choix de fabriquer et de monter eux même l'électronique de surveillance, chez d'autres on peut supposer que tout est sous traitée !

    Pour la charge, il est généralement recommandé de fonctionner entre C/2 et 1C

    Enfin on se rend compte qu'il y a la durée de vie en cycle mais ces batteries perdent aussi en capacité avec le temps...
    Il n'est pas impossible que d'ici que tout ça soit au point, la technologie aura déjà basculé sur autre chose, on entend parler de graphène etc..mais bcp d'effets d'annonces pour le moment , techno sodium ion aussi....ça va bouger dans le domaine !
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar Pegazus » 27 févr. 2019 13:43

    La techonologie Lithium Ion est trop dangereuse pour une habitation, c'est mon avis, la densité énergétique est plus élevé.. mais est ce utile dans une maison ? En contrepartie de cet avantage, la chimie est instable .. voir .. très instable. Ce qui n'est pas le cas des LiFePo4

    Tu veux des informations, regardes les spécifications techniques, pour du LiFePo4, 190Ah, 3.2V, Winston

    Optimal charge current :
    Maximal continuous operating temperature : 65°C
    Nominal voltage 3.2 V
    Operating voltage under load is 3.0 V
    Capacity 200 AH +/‐ 5%
    Operating voltage max 3,8V ‐ min 2.8V At 80% DOD
    Deep discharge voltage 2.5 V The cells is damaged if voltage drops bellow this level
    Maximal charge voltage 4 V The cells is damaged if voltage exceeds this level
    Optimal discharge current < 100 A 0.5 C
    Maximal discharge current < 600 A 3 C, continuous for max 15 minutes from full charge
    Max peak discharge current < 2000 A 10 C, maximal 5 seconds in 1 minute
    Optimal charge current : 0.5C jusqu'à 3C si tu gères la température des modules.
    Maximal continuous operating temperature 65 °C The battery temperature should not increase this level during charge and discharge
    Dimensions 256 X 362 X 55,5 Millimeters (tolerance +/‐ 2 mm)
    Weight 7,9 kg Kilograms (tolerance +/‐ 150g)

    Les nouveaux modele de Winston, dit "Yttrium"
    https://www.ev-power.eu/Winston-40Ah-20 ... j0n21#tab3

    Original ThunderSky Winston part number: WB-LYP100AHA(B)
    Recommended initial and subsequent charging is to 3.65 V.
    The minimum voltage is 2.5 V.
    Maximum discharge current is 3C continously.
    Operating temperature -45°C up to 85°C (discharging)
    Energy density is 90.9 Wh/kg

    ==> Je n'ai pas trouvé la température minimale pour la charge ...


    D'autres informations glanées ici et là à propos des batteries "enhanced", Yttrium donc :

    FAQ: Is there a fundamental difference between the LFP (LiFePO4) and LFYP (LiFeYPO4)?

    Yes. The essential difference is the use of the chemical element yttrium (Y) instead of iron (Fe).

    The chemical structure is in stead of LiFePO4 (LFP) changed to LiFeYPO4 (LFYP). See the chemical composition LiFeYPO4 batteries according to the manufacturer:
    http://gwl-power.tumblr.com/post/180659 ... o4-battery

    The essential difference is in the behavior of chemical elements yttrium and iron. While iron is very susceptible to oxidation and reactions with other chemical compounds, the element yttrium is more chemically stable, not easy to to reach with other compounds. The result is much stronger chemical stability and durability.

    While LiFePO4 battery shelf-life is usually given as 3 to 5 years. For batteries using yttrium the service life is set to 10 or more years. Not for nothing did one of the leading scientists said: “Yttrium may be the iron of the future”.

    Q: What is the enhanced lithium iron technology?

    A: The enhanced lithium iron technology is the latest further development of the high power lithium iron cells and batteries using additional chemical particles for the cathode of the cells. This means the standard LiFePo4 chemistry is enhanced by using chemical compounds of other materials: yttrium, magnesium, titan, vanadium and others. This makes for the new chemistry names: LiFeYPO4, LiFeMgPO4, LiFeTiPO4 and others.

    Q: Who are the battery manufacturers who use the enhanced lithium iron technology?

    A: The long term market leader has been the ThunderSky group in China. The TS batteries are world-wide recognized as the leading brand for the “yttrium technology” – LiFeYPO4. The magnesium chemistry has been used by Valence Battery Group - LiFeMgPO4. The Tinanium batteries are still under developments using Li4Ti5O12. The famous global manufacturer Varta is offering new solutions under the CellPac Plus brand.

    Composition Chimique :
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar Avel Heol » 27 févr. 2019 19:21

    La techonologie Lithium Ion est trop dangereuse pour une habitation, c'est mon avis, la densité énergétique est plus élevé.. mais est ce utile dans une maison ? En contrepartie de cet avantage, la chimie est instable .. voir .. très instable. Ce qui n'est pas le cas des LiFePo4


    Sauf erreur de ma part, les batteries LiFePO4 font parties de la technologie des batteries Lithium Ion ..
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar tignous84 » 27 févr. 2019 20:33

    "La techonologie Lithium Ion est trop dangereuse pour une habitation"
    Ce qui sous entend que pour une voiture ,ce n'est pas gênant !!!
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar kepon » 27 févr. 2019 23:23

    Ok, au vu de ce que vous me dites et des recherches que j'ai fais de mon côté :
    • Courant max de charge / décharge : 1C (même si c'est vrai que c'est variable, ça semble être une valeur que je retrouve souvent)
    • Degré de décharge : J'ai beaucoup lu 80% de décharge

    Dites moi si ça vous parait absurde, sinon je part là dessus.

    Notez que perso je mettrai pas ça chez moi, mais j'ai très fréquemment cette demande d'intégration du litium sur [url]calcpv.net[/url] (pour des gens qui on besoin de légerté/faible encombrement : camion, bateau...) et vu que ça va pas me coûter trop de temps, je peux faire l'effort de le faire :-)
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar Avel Heol » 28 févr. 2019 07:53

    Oui je pense que tu peux partir là dessus, c'est la trame que l'on recroise le plus souvent entre les différents fabricants :sun:
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar Pegazus » 01 mars 2019 14:38

    kepon a écrit :Ok, au vu de ce que vous me dites et des recherches que j'ai fais de mon côté :
    • Courant max de charge / décharge : 1C (même si c'est vrai que c'est variable, ça semble être une valeur que je retrouve souvent)
    • Degré de décharge : J'ai beaucoup lu 80% de décharge

    Dites moi si ça vous parait absurde, sinon je part là dessus.

    Notez que perso je mettrai pas ça chez moi, mais j'ai très fréquemment cette demande d'intégration du litium sur [url]calcpv.net[/url] (pour des gens qui on besoin de légerté/faible encombrement : camion, bateau...) et vu que ça va pas me coûter trop de temps, je peux faire l'effort de le faire :-)


    Tu tapes LiFePo4 discharge, on ne peux pas dire 80% de décharge... car tout dépend la vie que l'on souhaite donner aux batteries .. je te conseille donc dans ton outils de faire apparaître le taux de décharge max autorisé par l'utilisateur, cela lui permettra de paramétrer comme il le souhaite.


    Avel Heol a écrit :Sauf erreur de ma part, les batteries LiFePO4 font parties de la technologie des batteries Lithium Ion ..

    Tu as raison dans l'absolu, j'ai utilisé ce terme pour différencier les lithium ion (les autres) des LiFePo4 qui sont un sous ensemble des lithium ion.
    Juste pour que tu ai une idée .. de la Tesla S à la modele 3, la chimie est deja différente... tu peux te faire une petite idée avec ce dessin simpliste et les composés de différentes batteries Lithium Ion :
    Image
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    tignous84 a écrit :"La techonologie Lithium Ion est trop dangereuse pour une habitation"
    Ce qui sous entend que pour une voiture ,ce n'est pas gênant !!!

    En fait ... pour qu'une voiture ai de l'autonomie, le choix est limité ... il faut augmenter la densité, avec elle augmente le risque, les équipementiers/constructeurs ont fait le choix du risque. Dans MA maison, je fais le choix du moindre risque et cela tombe bien car la densité n'est dans ce cas pas une priorité, mes LiFePo4 seront donc plus volumineuses à capacité égale et pas dangereuses.

    Il y a déjà eut pas mal de problème avec des tesla prenant feu dans des accident et ces incendies sont durs à arrêter, sans parler des fumées toxiques.

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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar tignous84 » 01 mars 2019 15:51

    KIA et Hiunday vendent leur VE avec batterie garantie 7 ans ....Ils sont sûr de leur coup ,je suppose ;)
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar Pegazus » 01 mars 2019 16:50

    tignous84 a écrit :KIA et Hiunday vendent leur VE avec batterie garantie 7 ans ....Ils sont sûr de leur coup ,je suppose ;)


    En fait dans 99% des cas il n'y aura pas de problemes avec les Lithium ion non LiFePo4, juste qu'il faut surveiller leur chimie de prés... il ne faut pas les surcharger, pas les laisser se vider complètement, ne pas les laisser surchauffer, ne pas les percer... dans les cas extrêmes la sanction est la prise de feu. Meme si c'est rare, cela reste possible. Ce n'est pas le cas avec une LiFePo4, enfin .. c'est ce que disent les constructeurs, sous chargé.. surchargé .. déchargée à mort .. elle ne prendra pas feu. Et si tu la brûles dans un incendie.. elle ne libérera pas de substance toxiques. ;)
    En sachant que parmi les autres lithium ion, la lithium polymere est sans doute la plus dense en energie mais aussi la plus instable, elles sont utilisées dans les modèles réduits, dans les téléphones.
    J'oubliais .. la LiFePo4 est donnée pour plus de cycle que les autres lithium, une qualité supplémentaire pour une maison.

    J'ai un téléphone Sony T630, batterie lithium polymere 750mah, depuis 2004 ... il a toujours une autonomie correcte, impressionnant.

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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar kepon » 03 mars 2019 13:54

    Pegazus a écrit :Tu tapes LiFePo4 discharge, on ne peux pas dire 80% de décharge... car tout dépend la vie que l'on souhaite donner aux batteries .. je te conseille donc dans ton outils de faire apparaître le taux de décharge max autorisé par l'utilisateur, cela lui permettra de paramétrer comme il le souhaite.


    Je laisse toujours la possibilité de personnaliser tout les paramètres en mode "expert" : https://calcpv.net/fr?Ni=3 mais le mode par défaut, lui je pré-paramètre. Tu mettrais quoi toi par défaut pour un bon compromis avec la durée de vie ?

    J'ai papoter ce week-end avec un gas qui me disais qu'écologiquement les LiFePo4 c'était pas les pires parce que c'est celle qui avait le moins de cobalte. Si vous avez un avis sur la question je suis preneur...
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar Pegazus » 03 mars 2019 17:09

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    il est difficile de répondre... les deux graphes se tiennent, pour chez moi je vais tabler sur 50% "habituels" (environ 7000 cycles) tout en sachant que je pourrais aller plus bas ponctuellement si besoin.
    Ou je dimensionne plus bas et je table sur 80% (2000 cycles) quitte à changer de parc dans 5/10 ans.
    Je ne pourrais dire quelle est la meilleurs solution, l'idée est que d'ici 10 ans il y aura certainement eut des améliorations notables. OU on sera en pénurie, le monde sera tout noir.. et là .. le choix du dessus est meilleur .. ;D

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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar tignous84 » 03 mars 2019 20:12

    Bonne analyse ,merci :)
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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar BatteryBoost » 04 mars 2019 17:49

    Mon avis en temps que professionnel des batteries

    Pour l'instant l'avantage du lithium par rapport au plomb :

    Plus léger
    Oui c'est indéniable mais en utilisation stationnaire, quel intérêt.

    Meilleur gestion de la température extrèmes
    Oui et non, à -20°C° le lithium ne fonctionne plus, le plomb marche encore un peu. Il est bon que le plomb ne dépasse pas 35°C°, température pas trop souvent atteinte à l'ombre sous nos latitude.

    Moins encombrant
    Oui mais quel intérêt dans une utilisation stationnaire.

    Meilleur tenu au décharge profonde
    C'est vrai, mais les décharges profondes et surtout répétées dégradent rapidement aussi le lithium

    Faible autodécharge
    Le plomb a aussi une faible autodécharge


    Les inconvénients :

    Coût
    Un rapport entre un et cinq, en faveur du plomb. Choix en plomb. Type industriel EPzS (batteries de traction, utilisées en stationnaire) 1200 cycles charges décharges à 80% pour les modèles à plaque tubulaires, entretien (mise en eau régulière), se régénèrent, indice prix 1. Type OPzS Solar, 1500s cycles dans les mêmes conditions, entretien léger, se régénèrent, indice de prix 2 (délais de livraison 3 mois environ). Type OPzV, gel, sans entretien, charges et décharge max 10% de la capacité, se régénèrent, indice de prix 2.5 à 3. Ces trois types sont en éléments de 2V, si un élément lâche en cours de vie, il est possible de le changer, sans remplacer le reste de la batterie. Il est conseillé de procéder à une régénération afin de remettre les anciens éléments au niveau du nouveau.
    Lithium, ne se régénère pas, à ma connaissance il n'est pas possible de procéder au remplacement partiel d'éléments. Indice de prix 4 à 5. Grande disparité de qualité, Le made in China est très opaque, et trop loin pour allez tirer des oreilles.

    Nécessiter d'avoir un BMS - seulement pour les LifePO4 ? - pour moi c'est tout autant d'appareil qui sont susceptible de tomber en panne...
    Une batterie au lithium est potentiellement une bombe, mais stabilisée par une électronique dédiée. Demander à Google : "Tesla feu". Je ne placerais pas de grosse batteries lithium dans une habitation, mais dans un annexe dédiée.

    Ne peut / doit pas rester charger ou pire déchargé trop longtemps
    Idem pour le plomb

    Actuellement pas recyclé (même si techniquement c'est possible c'est pas fait)
    Le plomb se recycle sans problème, de plus les batteries au plomb se régénèrent, avec un doublement au minimum de la durée de vie. C'est mon métier la régénération des batteries au plomb.


    Pour les besoins de CalcPvAutonome j'aurais besoin de savoir, selon vous pour le litium quels sont les :

    Courant max de charge : ? (pour le plomb je mettait dit 10 à 20% de la capacité)
    C'est ça pour le plomb
    Degré de décharge "conseillé/optimum au quotidien" : ? (pour le plomb je mettait 30% de degré de décharge)
    Le plomb peut être déchargé à 80%, mais le nombre de cycles charges décharges est grandement amélioré est en ne déchargeant qu'a 50% et mieux encore à 20 ou 30%. Mais il faut bien décharger, sinon à quoi servirait une batterie.

    http://www.battery-boost.fr

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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar thierry_c » 04 mars 2019 18:02

    BatteryBoost a écrit : Meilleur gestion de la température extrèmes
    Oui et non, à -20°C° le lithium ne fonctionne plus, le plomb marche encore un peu. Il est bon que le plomb ne dépasse pas 35°C°, température pas trop souvent atteinte à l'ombre sous nos latitude.

    moi je dirais carrément non (du moins pour le LifePO4), j'ai jamais eu de pb avec le plomb y compris sur des installations pouvant descendre a -35 alors qu'avec le lithium, a partir de zero le bms coupe !!!

    et niveau prix "public" a partir de 7/8Kwh utilisable les courbes ce croisent et il n'y a pas de grosse différence a mon gout !

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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar BatteryBoost » 04 mars 2019 18:11

    Méfiance avec le plomb, déchargée à 80% les batteries gèlent à -3°C°, -60°C à pleine charge. J'ai eu à faire à des batteries qui avaient gelées, bonnes pour le recyclage.
    Modifié en dernier par BatteryBoost le 08 mars 2019 15:47, modifié 1 fois.

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    Re: Batterie litium VS plomb

    Messagepar thierry_c » 04 mars 2019 18:26

    BatteryBoost a écrit :Méfiance avec le plomb, déchargée à 80% le gèlent à -3°C°, -60°C à pleine charge. J'ai eu à faire à des batteries qui avaient gelées, bonnes pour le recyclage.

    c'est un pb fréquent qu'on trouve en montagne ou il y a eu un mauvais dimensionnement ou sur les refuge sans panneaux d'hivernage !!!


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