Batterie plus safe : un fusible par cellule

J’ai vu cette technique sur le forum voisin (post de Chaka) mais rien de ce côté-ci. Je pense sérieusement l’appliquer pour mon prochain pack, donc je voulais susciter la discussion pour voir ce que vous en pensiez.

Le principe : les poles negatifs de chaque cellule sont reliés par nickel strip à une barre en cuivre (spot welds)

Un petit strip replié est spot weldé sur le pole +. Sur ce strip on peut souder un fil de diamètre calculé pour servir de fusible en cas de décharge excessive, et le relier à une autre barre en cuivre.

Avantages:

  • Une cellule qui part en vrille est automatiquement déconnectée du pack sans compromettre le fonctionnement de ce dernier. Gros avantage au niveau sécurité.
  • l’utilisation de buss bars permet de ne pas devoir superposer trop de bandes de nickel dans les packs capables de produire un ampérage supérieur à 20A ( 3P - 4P - 5P)

Désavantages;

  • Il y aura plus de résistance dans les fils-fusibles, même en utilisation normale. Il est donc nécessaire de les faire le plus court possible pour éviter une grosse perte d’énergie? Niveau chaleur ils sont relié à un sérieux dissipateur de chaleur et donc ca ne devrait pas chauffer trop.

  • Faiblesse mécanique des fusibles. Il faut vraiment les saucissoner pour que ca ne bouge pas d’un poil.

A noter que ca ne dispense pas de mettre un fusible à la sortie du pack entier.

ressource pour trouver le bon diamètre :
du fil à fusible
post original
Qu’en pensez-vous?

Sur le principe je trouve ça bien, mais dans une utilisation esk8 hyper exigeante pour les 18650, je suis très sceptique…

Je n’ai jamais spot-weldé quoi que ce soit. Et je ne pense pas le faire et préfère acheter un produit tout fait par un professionnel (ou presque). Je suis surtout refroidi par les nombreux problèmes rencontrés sur des packs (souvent les premiers) “maison” par des membres de ESK8FR ou de ESB. Le DIY a ses limites lorsque la sécurité est en jeu. Mais tout ceci est personnel.

Concernant ces petits fusibles sur les 18650, j’y vois surtout une nouvelle source de problèmes potentiels mais je comprends l’intérêt. Si c’est bien fait, ça doit se révéler utile. Encore une fois, je préférerai laisser faire ça par des professionnels (qui ont sûrement une meilleure assurance que moi s’il devait y avoir un problème sur un pack que j’ai fait VS que j’ai fait faire).

Je suis surtout refroidi par les nombreux problèmes rencontrés sur des packs (souvent les premiers) “maison” par des membres de ESK8FR ou de ESB. Le DIY a ses limites lorsque la sécurité est en jeu. Mais tout ceci est personnel.
Le fait est que les packs Li-Ion sont très souvent sous-dimensionnés, pour différentes raisons au nom du sacro-saint “esthétique” (build flat, flex, etc.).
Le simple fait de se référer au courant max d’une pile pour régler son VESC montre la limite des calculs.
C’est comme si on choisissait nos pack Lipo en fonction du C discharge max.

Tu entends quoi par sous dimensionné ?

Prenons un exemple avec ce cas vu sur un autre post : 12S2P pour un dual avec un BMS de 60A.
En gros, c’est comme si tu dimensionnais ton setup Lipo en regardant les indices de décharge burst.
Et vu la résistance interne d’une 18650 (25-30 mOhm par cell), c’est plus “voltage sag” qu’on doit dire, mais “voltage disappearance” :mrgreen:

D’ailleurs, revoyons les bases d’élec et calculons ensemble le voltage sag : :geek:
Avec 2P, ça fait une résistance interne de 30/2=15 mOhm.
12S = 12x15mOhm = 180mOhm pour le pack.
Prenons le fameux U = R . I = 0.180 x 60 = 10.8 V.
Soit sous 60A, une chute de tension de quasi 11V !

Mais le plus problèmatique (et dangereux), c’est la chaleur !
Chaleur dégagée dans les cells : P = R.I^2 = 0.180 x 60 x 60 = 648 W.

A titre de comparaison, c’est plus que la puissance de chauffage de ce sèche-serviette. :smiley:
Perso, je préfère avoir une serviette chaude à la sortie de ma douche qu’une board en feu lancée à pleine balle. :lol:
(Si j’ai fait une erreur de calcul, merci de m’en faire part, je promet de prendre une douche froide pour me faire pardonner.)

Je comptais plutôt partir sur 15A, peut-être pousser jusqu’a 20A par cell en burst, ce qui est largement en dessous des specs pour les VTC6 dont je n’ai entendu que du bien en ce qui concerne le voltage sag, surtout si tu les mets en 4P, ce qui me ferais un batt max entre 60 et 80A à diviser par deux en dual of course.

Je ne sais pas encore quelle est la limite en décharge sur le BMS qui vient dans ma nouvelle board qui n’a pas encore passé la douane, mais apparemment barajabali l’utilisait uniquement en charge et c’est un professionnel des batteries.

Quoi qu’il en soit j’hésite toujours sur les fusibles. Ce qui me fait surtout peur c’est les watts gaspillés en chaleur et la résistance aux vibrations.

Je vois pas le rapport entre fusible et chaleur ?

Peut pas y avoir effet Joule si il est mal dimensionné le bestiot ? Dans le genre pas assez dimensionné pour claquer mais assez pour chauffer ? :s
Je dis ça c’est peut être une counnerie :slight_smile:

Mon raisonnement c’est que les fusibles sont nécessairement la partie la plus résistante du circuit non? d’où perte d’énergie. S’ils sont prévus pour commencer à fondre à 35A, ils vont nécessairement chauffer un peu quand on fait passer 20A dedans, soit un courant qui est largement dans les tolérances de fonctionnement normal… ou bien je me trompe et je n’ai rien compris ?

Forcément qu’il y a une résistance, un câble qussi a une résistance. Mais le fusible est juste calibré et conçu pour fondre dqns des conditions contrôlées plutôt que ce soit le fil qui fonde et fasse prendre feu à ce qui l’entoure.