Santé des batteries et résistance interne

[hybridex]

Le vieillissement des batteries occasionne une augmentation de leur résistance. La résistance des batteries neuves est elle une donnée connue? Sa mesure au cours du temps est elle utilisée pour la détermination de cet état de santé?

Cette résistance est responsable du réchauffement de la batterie dans les phases de charge et décharge, peut on connaitre les quantités de chaleur produites et les pertes de rendement induites?

Selon les sources ci-dessous la résistance nominale d'une cellule neuve serait comprise entre 20 et 50 milliohms, augmentant fortement quand la température baisse. Une valeur supérieure à 100 milliohms indiquerait une cellule bien dégradée.

 

A titre d'illustration une cellule 18650 LFP vendue par TYCORUN de tension 3,7V et capacité 1,5 Ah a  une résistance interne de 28 milliohms

Une batterie de voiture composée de 100 modules de 100 cellules montés en série aurait une capacité de 150 Ah sous 370 V soit 55,5 kWh et une résistance de 28 milliohms. Chargée à 1C la dissipation de chaleur par effet Joule serait de 630W et atteindrait 2,5 kW à 2C en charge rapide

En charge "lente" les pertes ohmiques seraient quasi négligeables.

https://www.tycorunenergy.fr/resistance-interne-d-une-batterie/

https://minghongpower.com/fr/blog/lithium-battery-internal-resistance/

 

Remarque: une telle batterie composée de cellules de 48g, 18 mm de diamètre et 65 mm de hauteur pèserait 480 kg pour un volume de 210 l.

 

 

 

 

 

 

 

Modifié 5 août par hybridex

[Tech21]

Oui comme indiqué ici c'est une des méthode pour determiner le véritable SOH:

https://www.choisir.com/energie/articles/206252/soh-dune-batterie-de-vehicule-electrique

Le calcul du SOH par un professionnel s’appuie quant à lui sur une des méthodes suivantes :

le test de capacité qui consiste à recharger entièrement l’accumulateur puis à le décharger pour mesurer la quantité d’électricité délivrée. Cette donnée exprimée en kWh correspond à la capacité de la batterie et elle est comparée à la capacité annoncée par le fabricant pour un véhicule neuf pour obtenir le SOH ;

la mesure de tension et de résistance interne de l’accumulateur. Ces deux informations en disent long sur l’état de la batterie et leur surveillance permet d’établir un SOH ;

le comptage de Coulomb qui mesure la charge totale qui entre et sort de la batterie pendant un cycle. Un écart important entre ces deux données donne un SOH bas ;

la spectroscopie d’impédance qui s’intéresse à la tension interne de l’accumulateur et de ses évolutions en fonction de la fréquence du courant qui lui est appliqué. Ce test permet d’évaluer le SOH d’une batterie.

Si les détails sont techniques, ces tests permettent toutefois un résultat plus fiable qu’un suivi empirique des performances de la voiture électrique.

[Rozlou]

Le 05/08/2025 à 11:55, hybridex a dit :

La résistance des batteries neuves est elle une donnée connue?

Bonjour,

J'ai un KIA-eNiro depuis 2019 (150 000 km actuellement).

Depuis 2021, je "m'amuse" à mesurer régulièrement la résistance interne de ma batterie aux différentes températures (de batterie) que je rencontre au cours de mes trajets dans toutes les saisons.

La méthode que j'utilise est la suivante : je lance un enregistrement CarScanner et j'effectue une accélération vive et courte, ou une décélération par régénération vive et courte (palette de gauche), précédée et suivie d'une période de "roue libre" de quelques secondes. J'analyse ensuite les enregistrements (particulièrement la température T de la batterie, la tension V aux bornes de la batterie et la puissance P délivrée par la batterie), et pour chaque "événement" je repère le "Delta V".

Je calcule ensuite le courant I qui traverse la résistance interne de la batterie pendant chacun des transitoires :

I = P / V

Et j'en déduis la résistance interne de la batterie à la température T en calculant :

R(T) = Delta V / I

Le graphique ci-dessous représente l'ensemble des mesures effectuées de R(T), soit environ 800 mesures à ce jour.

 

 

La plage de température couverte va de 0°C environ (pas eu l'occasion d'aller en montagne lors de fortes gelées) à environ 35°C (le refroidissement de la batterie lors de fortes chaleurs et/ou lors de recharges "puissantes" empêche d'aller au-delà).

On obtient un nuage de points avec une dispersion typique d'incertitudes liées à la précision et la synchronisation des mesures. On observe toutefois une dépendance nette et forte de la résistance interne à la température (avec un facteur 3 environ entre les valeurs extrêmes). Comme attendu dans une batterie régie par des processus électro-chimiques, une température plus élevée facilite le mouvement des ions, donc diminue la résistance apparente de la batterie. La courbe de tendance affichée (en pointillé sur le diagramme) est une fonction polynôme de degré 4.

 

L'ordre de grandeur de la résistance interne de la batterie du Kia e-Niro 64kWh tourne autour de 50 milli Ohm.

 

Je n'ai pas noté de changement sur ces valeurs de résistance interne en fonction de l'état de charge de la batterie (la quasi totalité des mesures a été effectuée dans la plage 30% - 90%), ni au cours du temps (je n'ai pas noté jusqu'à présent d'impact du "vieillissement" de la batterie).

Modifié 8 août par Rozlou