Par Romain Cayzac, directeur technique de la division CE à Poitiers
Les condensateurs stockent et libèrent des charges pour contrecarrer les pics de puissance inattendus. En combinaison avec des piles au lithium, le condenseur Il agit comme un support d'impulsion pour fournir rapidement la puissance élevée requise dans les appareils IoT. Saft propose aujourd'hui une large gamme de solutions de condensateurs dans la gamme LSP : quelle solution de batterie hybride (batterie primaire + support d'impulsions) choisir pour mener à bien votre projet IoT ?
En avril 2020, nous avons lancé une nouvelle gamme de produits, la gamme LSP20F, qui répond aux besoins d'une nouvelle génération d'appareils intelligents, qui exigent une plus grande capacité d'impulsions de puissance, dans une plage de températures de fonctionnement plus large et une longue durée de vie.
Notre gamme LSP combine une technologie de cellule Li-SOCl fiable2 de faible décharge et de dernière génération, en plus d'une sélection rigoureuse de LiC (condensateur Li-ion), qui agit comme un support d'impulsion. Depuis, nous avons enrichi la gamme avec différents condensateurs, nous permettant de répondre à la plupart des besoins et spécifications des protocoles de télécommunication de nos clients.
Nous avons demandé à Romain Cayzac, Directeur Technique de la division CE à Poitiers, notre service R&D, de nous expliquer les différentes options et condensateurs disponibles dans notre gamme LSP pour aider les développeurs IoT.
Pourquoi avons-nous créé la gamme LSP ?
« Saft produit la gamme LS basé sur la chimie du lithium-chlorure de thionyle (Li-SOCl2), qui se caractérise par sa haute tension et sa haute densité d'énergie. Leur construction de bobine rend ces cellules particulièrement adaptées aux applications qui nécessitent des courants d'impulsion très faibles, continus ou modérés, tels que les appareils de mesure. Avec un très faible coefficient d'autodécharge, la gamme LS a été conçue pour offrir une longue durée de vie (20 à +XNUMX ans) dans les applications à faible courant de base µA et impulsions périodiques.
Pour les demandes d'impulsions plus élevées, nous avons le LSH, également basé sur chlorure de thionyle de lithium, qui présente une construction en spirale. Cette conception optimise les charges élevées au détriment de la capacité (applications typiques de 10 ans). Notre gamme manquait donc d'une batterie qui pourrait offrir plus de 10 ans de capacité dans les applications qui nécessitent un courant d'impulsion élevé et une haute tension de 3,6 V.
Nous avons donc créé la gamme LSP.
Quelle est exactement la gamme LSP ?
La gamme LSP regroupe notre technologie de cellules Li-SOCl2 faible autodécharge, et un support d'impulsions, qui peut être un condensateur électrolytique, un condensateur électrochimique à double couche ou un condensateur au lithium.
Pourquoi avons-nous besoin d'un condensateur qui agit comme un support d'impulsion ?
Cellules Li-SOCl2 ils subissent une passivation, phénomène qui provoque la formation d'une couche de chlorure de lithium sur l'anode.
La passivation protège la cellule contre l'autodécharge et permet une longue durée de vie. Cependant, la couche de passivation augmente la résistance interne de la cellule, ce qui peut conduire à des lectures de tension faible aux instants initiaux (plage de quelques ms) lors de la connexion d'une charge à la cellule. Ce processus est particulièrement courant après un stockage à haute température.
Bien sûr, notre gamme LS peut y répondre, mais certaines applications, avec des impulsions de courant élevées et des tensions de déclenchement faibles, des fluctuations fréquentes de températures "hautes" (supérieures à +40°C), et pour lesquelles tout enregistrement de tension en dessous du sectionneur s'activera un signal d'avertissement de batterie faible, ils sont plus susceptibles d'être perturbés par la passivation.
Pour éviter cela, on ajoute un condensateur électrolytique, un supercondensateur ou un condensateur au lithium en parallèle à la cellule. Le condensateur stocke de l'énergie pour aider à augmenter la tension nécessaire et éviter tout retard dans la livraison du courant. La quantité de charge électrique portée par le condensateur d'impulsions à un potentiel électrique donné est appelée capacitance, et il est mesuré en Farad (F).
Quelles sont les différentes capacités disponibles ?
Nous avons une large gamme de condensateurs qui répondent à une variété de besoins des clients.
Nous créons d'abord le LSP 3F (3 farads) qui possède une double couche électrochimique, qui doit transmettre régulièrement à basse température (-30°C à +60°C). Mais à haute température, la solution est limitée par le courant de fuite de cette technologie (ce qui entraîne une perte de capacité d'une cellule).
Après avoir mené des études de marché, nous nous sommes rendu compte que Les clients avaient besoin de supports d'impulsions, avec une capacité farad plus élevée, pour les objets connectés nécessitant une communication régulière et des impulsions fortes, mais pas trop longues. Par conséquent, nous créons le LSP 20F (20 farads), utilisant un condensateur Li-ion, une solution qui offre une meilleure stabilité à moyenne température (-20°C +70°C). Nous l'avons testé par rapport à la concurrence, accélérant les tests d'impulsion de batterie, et notre solution offre de meilleures performances en termes de capacité d'impulsion, de plage de température de fonctionnement et de stabilité des performances tout au long de sa durée de vie. De plus, l'autodécharge et la résistance série équivalente (ESR) sont plus faibles.
Certains clients ont également besoin d'une solution pour des applications avec moins d'impulsions, à des températures allant de -60°C à +85°C. Vous ne voulez pas nuire à la capacité de votre batterie avec un condensateur plus gros. Nous avons donc créé le LSP20mF, en utilisant un condensateur électrolytique de 20 millifarads (20 mF). Le LSP 20mF est particulièrement utile pour les applications mises en œuvre à des températures élevées. Il est également moins cher et offre un excellent rapport qualité-prix. Saft est aujourd'hui le seul fabricant à proposer une solution de batterie à condensateur électrolytique..
Ces 3 produits identifiés, disponibles dans différentes tailles de cellule de AA à D, ont depuis été développés avec diverses combinaisons de condensateurs, allant de quelques microfarads (µF), à plusieurs dixièmes de farad. Désormais, nous pouvons proposer des solutions stables et qualitatives qui répondent à presque tous les besoins de nos clients. Quelques exemples d'applications de la gamme LSP : Compteurs de chaleur gaz et eau, capteurs IOT intérieurs et extérieurs (smart parking, smart agriculture...), asset tracking...
Saft LSP : une solution flexible et personnalisable selon vos besoins
Et pour les imprévus, nous pouvons également développer des solutions personnalisées. Si besoin, on peut utiliser différents condensateurs, on peut proposer une solution plug and play en utilisant un connecteur ou le souder, on peut créer des supports pour le condensateur, monter plusieurs cellules en série, ou en parallèle, etc.
Une solution entièrement testée pour une tranquillité d'esprit totale
100% de nos condensateurs et 100% de nos batteries LSP finales sont testées pour s'assurer qu'elles répondent à nos normes en termes de livraison d'impulsions, une fois assemblées. Nous assemblons uniquement les meilleurs composants et effectuons divers contrôles sur nos condensateurs à impulsions, afin de nous assurer qu'ils sont conformes à la durée de vie calculée par le client. Certains développeurs préfèrent choisir et assembler leur propre condenseur, mais n'effectuent pas de tests poussés dessus, ce qui pourrait conduire à des résultats décevants sur le terrain.
Avec la gamme LSP de Saft, quelle que soit la demande du client, quelle que soit la complexité de la batterie, nous disposons d'une solution flexible et qualitative pour répondre à ses besoins.
Si vous souhaitez plus d'informations sur la gamme de produits LSP ou recevoir des recommandations personnalisées, veuillez nous contacter à contact@saftbatteries.com, Nous serons heureux de pouvoir vous aider.
Caractéristiques de notre gamme de batteries LSP
