Explication du nom

Cela fait référence à la durée pendant laquelle une batterie peut fournir de l'énergie après avoir été complètement chargée, ce qui dépend généralement de facteurs tels que la puissance de charge, la température ambiante et la profondeur de décharge.
Les principaux facteurs d'influence comprennent la capacité de la batterie (Ah) et le courant de charge (A), le taux de décharge, les conditions de température (les basses températures peuvent réduire considérablement la durée de fonctionnement) et le degré de vieillissement (atténuation de la capacité).

Plage de tension minimale et maximale autorisée pendant le fonctionnement de la batterie, dont le dépassement peut entraîner une dégradation des performances ou des risques pour la sécurité.
Du point de vue de la sécurité :
Une sous-tension peut entraîner un dépôt de lithium sur l'électrode négative et une destruction de l'interface électrolyte solide (SEI).
Une surtension peut déclencher un emballement thermique, un dégagement de gaz et une décomposition de l'électrolyte.

Fait référence aux scénarios d'application avec une demande de puissance/énergie plus faible après le retrait de la batterie (généralement, la capacité est tombée en dessous de 80 %), comme le stockage d'énergie.
Prolonger le cycle d’utilisation des batteries, améliorer l’utilisation des ressources, réduire les émissions de carbone de l’ensemble du cycle de vie des véhicules électriques et favoriser la réduction des coûts des systèmes de stockage d’énergie.

L'autodécharge fait référence au phénomène par lequel la charge (capacité) d'une batterie diminue naturellement au fil du temps en raison de processus chimiques ou physiques internes lorsqu'aucune charge externe n'est connectée.
Facteurs qui influencent
Température : Le taux d'autodécharge double environ pour chaque augmentation de 10 °C.
Vieillissement de la batterie : l'endommagement ou l'épaississement du film SEI (Solid Electrolyte Interface) aggravera l'autodécharge.
État de charge (SOC) : Dans les états de haute tension, les réactions secondaires sont plus actives, ce qui entraîne une autodécharge plus importante.
Pureté du matériau : les impuretés (telles que Fe, Cu) peuvent provoquer une corrosion électrochimique, augmentant l'autodécharge.

Un modèle semi-empirique est un modèle mathématique qui combine les lois physiques et les données expérimentales pour refléter l'évolution des performances des batteries (capacité, résistance interne, durée de vie, état de charge/état de santé) en fonction des conditions d'utilisation. Ce type de modèle allie interprétabilité théorique et flexibilité des approches basées sur les données. Il est largement utilisé dans des domaines tels que les systèmes de gestion de batteries (BMS), la prévision du vieillissement et la gestion thermique.

Les décalages de capteur font référence à l'erreur systématique ou au décalage entre les valeurs de lecture des capteurs (tels que les capteurs de tension, de courant et de température) dans le système de gestion de batterie (BMS) et les quantités physiques réelles.

Fonction/Rôle : Bien qu'il s'agisse d'une erreur, cet écart est souvent corrigé par un étalonnage ou une compensation d'algorithme dans la conception du système pour garantir des jugements précis de contrôle SOC/SOH/température.

Le séparateur est un film poreux situé entre les pôles positif et négatif de la batterie, permettant le passage des ions mais empêchant le contact direct entre les électrons, évitant ainsi les courts-circuits.

Fonctions/Rôle :

Assurer l'isolation électrique à l'intérieur de la batterie
Permettre aux ions lithium de migrer librement
Réaliser la fonction « d'arrêt thermique » en faisant fondre les pores fermés à haute température

Le niveau de gravité indique le niveau de gravité de la défaillance de la batterie lors d'événements de sécurité ou de performance, couramment utilisé dans l'AMDEC (analyse des modes de défaillance et de leurs effets) et l'évaluation de la sécurité.

Fonction/Rôle :
Quantifier le degré d’impact de la défaillance pour aider à la prise de décision.
Avec l'occurrence (fréquence d'occurrence) et la détection (détectabilité), ils constituent l'analyse RPN.

Le silicium est un matériau d'anode haute capacité pour les batteries lithium-ion, avec une capacité spécifique théorique d'environ 3579 372 mAh/g (contre 15 mAh/g pour le graphite), qui permet de stocker les ions lithium en formant des alliages lithium-silicium (tels que Li4SiXNUMX). Lors de la charge, les ions lithium sont intégrés au silicium pour former un alliage ; lors de la décharge, ils sont extraits.

La charge lente consiste à charger une batterie à une vitesse plus lente (généralement ≤ 0.3 °C), ce qui est plus doux que la charge rapide. La charge lente est plus longue, mais elle permet de réduire efficacement les contraintes thermiques et le vieillissement des matériaux.
Avantages :
La génération de chaleur est faible et la pression de gestion thermique est faible ;
Il peut ralentir considérablement la dégradation de la capacité et prolonger la durée de vie du cycle ;
Il est plus propice au maintien de la stabilité de l’électrolyte et à la prévention de la génération de gaz.

L'état de charge (SoC) représente le pourcentage de la capacité restante de la batterie par rapport à sa capacité nominale. Il s'agit d'un indicateur essentiel pour évaluer son niveau de charge. L'estimation de l'état de charge (SoC) consiste à calculer la capacité restante actuelle de la batterie à l'aide de différentes méthodes et modèles. Le niveau de charge de la batterie ne pouvant être mesuré directement, il doit être estimé indirectement à l'aide de paramètres externes mesurables (tels que la tension, le courant, la température, etc.).

Les oxydes de sodium lamellaires sont un matériau cathodique pour batterie sodium-ion doté d'une structure cristalline lamellaire, généralement de formule générale NaxMO₂ (M étant un métal de transition, tel que Ni, Mn, Fe, etc.). Leur structure se caractérise par la présence de couches d'ions sodium intégrées entre les couches d'oxyde de métal de transition, ce qui facilite l'insertion et l'extraction des ions sodium.

Dans l'industrie des batteries, les oxydes lamellaires de sodium sont l'un des principaux matériaux cathodiques pour le développement des batteries sodium-ion. Ils ont suscité un vif intérêt en raison de leur forte capacité de stockage du sodium, de leur densité énergétique élevée et de leur procédé de préparation relativement abouti. Leurs performances influencent directement la capacité, la durée de vie et le coût des batteries sodium-ion. Ils constituent l'un des matériaux clés pour des applications de stockage d'énergie à faible coût et à grande échelle.

Les batteries sodium-ion sont des dispositifs de stockage d'énergie électrochimique qui utilisent l'intercalation et la désintercalation d'ions sodium entre les électrodes positive et négative pour assurer la charge et la décharge. À l'instar des batteries lithium-ion, les ressources en sodium sont plus abondantes et leur coût est plus faible, ce qui les rend particulièrement adaptées aux scénarios de stockage d'énergie à faible coût et à grande échelle, comme la régulation des pics de charge du réseau électrique. Elles connaissent un développement rapide en termes d'amélioration des performances et de promotion de la commercialisation.

SOHc (État de santé – Capacité) fait référence à la valeur quantitative de l'état de santé de la capacité de la batterie, et l'intervalle de confiance indique la plage de confiance statistique de cette valeur estimée.
Améliorer la transparence et la fiabilité de l'estimation de l'état de la batterie
Utilisé dans les systèmes BMS pour évaluer l'incertitude des algorithmes d'estimation SOH
Accompagner les équipes opérationnelles dans la prise de décision (remplacer, continuer à utiliser)

Le SEI est une couche de passivation nanométrique qui se forme spontanément à la surface de l'électrode négative lors de la première charge de la batterie. Il empêche l'électrolyte de continuer à réagir avec l'électrode, tout en permettant la pénétration des ions, assurant ainsi le fonctionnement normal de la batterie. Dans les systèmes de batteries lithium-ion et sodium-ion, la stabilité du SEI joue un rôle crucial dans la durée de vie, la sécurité et l'efficacité.

Les batteries à l'état solide utilisent des électrolytes solides pour remplacer les électrolytes liquides traditionnels, améliorant ainsi la stabilité thermique et la sécurité, et devraient atteindre une densité énergétique plus élevée. Elles sont au cœur des recherches sur la prochaine génération de batteries haute performance, particulièrement adaptées aux véhicules électriques, au stockage d'énergie haute sécurité et à l'aérospatiale.

Dans l'industrie des batteries, la normalisation désigne l'établissement de spécifications techniques, de méthodes d'essai et d'exigences de sécurité unifiées, afin d'améliorer l'interopérabilité, la sécurité et l'efficacité d'accès au marché des batteries. Elle est essentielle pour promouvoir le développement coordonné de la chaîne industrielle, faciliter la mise en œuvre des technologies et promouvoir le commerce international.

Les algorithmes d'estimation d'état sont une classe d'outils mathématiques utilisés pour estimer en temps réel les états de fonctionnement critiques des batteries (tels que l'état de charge (SOC), l'état de santé (SOH), etc.). Les filtres courants incluent le filtre de Kalman, le filtre de Kalman étendu, etc. Ils constituent le cœur du système de gestion de batterie (BMS) et influencent directement la sécurité, la gestion des performances et la prévision de la durée de vie du système.

Le SoC représente le pourcentage d'énergie stockée dans la batterie par rapport à sa capacité maximale disponible, généralement exprimé entre 0 % (complètement déchargée) et 100 % (complètement chargée). Le SoC est un indicateur clé pour mesurer l'énergie restante de la batterie, à l'instar de la jauge à carburant d'une voiture. Dans l'industrie des batteries, le SoC est un paramètre clé du système de gestion de batterie (BMS), utilisé pour orienter la planification de l'énergie, le contrôle de la charge et de la décharge et la protection de la sécurité du système. Une estimation précise du SoC est essentielle pour prolonger la durée de vie de la batterie, améliorer l'efficacité du système et garantir la sécurité opérationnelle, en particulier dans des applications telles que les véhicules électriques et les systèmes de stockage d'énergie.