Réponse courte
Bien qu'il soit techniquement possible d'assembler un pack avec des cellules de différentes marques, cette pratique est fortement déconseillée pour les packs de batteries de série. Les différences de capacité, de résistance interne (RI), de comportement au vieillissement et de tolérances de fabrication rendent les packs mixtes plus sujets aux déséquilibres, à la réduction de la durée de vie et aux risques pour la sécurité. Nous expliquons ci-dessous les raisons, quantifions les impacts courants et présentons les meilleures pratiques de fabrication.
Pourquoi mélanger les marques pose des problèmes
Les mécanismes en termes simples
- Pendant la charge : les cellules de plus grande capacité ou à faible IR atteignent des tensions plus élevées plus tard ; l'égalisation BMS peut ne pas être en mesure de protéger complètement les cellules plus faibles.
- Pendant la décharge : les cellules à faible IR fournissent plus de courant et chauffent moins ; les cellules à IR élevé chauffent davantage et peuvent être poussées vers une décharge profonde.
- Au fil du temps : différents chemins de vieillissement (croissance SEI, dégradation de la cathode, placage Li) provoquent des tensions et des SoH divergents, rendant l'équilibrage progressivement plus difficile.
Exemple quantitatif (illustratif)
| Paramètre | Cellule de marque A | Cellule B de marque | Impact lors du mélange (pack 3S) |
|---|---|---|---|
| Capacité nominale | 3000 mAh | 3100 mAh | Les packs se comportent à proximité de la cellule la plus faible : capacité utilisable ~3000 mAh × 3 |
| Résistance interne (typ.) | 22 mΩ | 29 mΩ | Les cellules IR plus élevées dissipent plus de chaleur → augmentation inégale de la température |
| Cycle de vie jusqu'à 80 % SoC | 800 cycles | 600 cycles | La durée de vie du pack est limitée par la marque B ; une incompatibilité réduit la durée de vie globale |
| Déséquilibre typique après 200 cycles | Le delta de tension entre cellules peut dépasser la capacité d'équilibrage du BMS → risque accru de surcharge/décharge excessive | ||
Les chiffres ci-dessus sont illustratifs : les valeurs réelles varient selon la chimie, le lot de fabrication et les conditions de test.
Visuel : Comment l'inadéquation affecte le comportement du groupe
Schéma : sous charge, les cellules avec un IR plus faible fournissent une part relativement plus importante de courant ; les cellules avec un IR plus élevé chauffent davantage et vieillissent plus rapidement.
Quand le mélange peut être tolérable (utilisation en laboratoire ou temporaire)
- Prototypage ou tests sur banc où la durée de vie du cycle et la sécurité ne sont pas critiques et où l'ingénieur accepte les compromis.
- Réparations temporaires sur le terrain lorsque des cellules identiques ne sont pas disponibles — mais remplacement par des cellules correspondantes dès que possible.
- Cellules très soigneusement assorties de différentes marques qui ont été examinées (même Ah, IR dans une tolérance étroite, même âge de lot) — toujours pas idéales pour la production.
Bonnes pratiques — ce que font les fabricants (comme Huawen New Power)
- Utilisez des cellules identiques : même modèle, même lot de production et même code de date dans la mesure du possible.
- Criblage et tri des cellules : tri par capacité, IR et tension en circuit ouvert selon des tolérances strictes (par exemple, ±1–2 % de capacité, ±5 mV OCV).
- Correspondance au niveau du module : assemblez les cellules en modules correspondants, puis associez les modules en packs (plus facile à gérer la variance).
- BMS robuste : estimation précise de l'état de charge, équilibrage actif et surveillance au niveau des cellules (tension, température).
- Traçabilité des fournisseurs : conserver les enregistrements de lots et les rapports de tests (OCV, IR, capacité) pour chaque lot de cellules entrant.
- Tests de validation : exécuter des tests de cycle, d'imagerie thermique et des tests d'abus au niveau du pack avant la mise en production sur le terrain.
Recommandations pratiques pour les acheteurs et les ingénieurs
- Spécifiez le modèle de cellule identique et les fabricants préférés dans la demande de devis.
- Exiger du fournisseur qu'il fournisse le lot OCV/IR/CSV de capacité pour les cellules entrantes.
- Demandez des étiquettes de traçabilité au niveau du pack (lot → module → pack → S/N).
- Inclure des critères d'acceptation pour le delta de tension cellulaire maximal et la propagation IR.
- Prévoyez une politique de remplacement : remplacez le module/pack entier plutôt que les cellules individuelles dans les systèmes déployés.
- Budget pour équilibrer le matériel et la validation R&D (tests thermiques et cycliques).
Tableau de décision rapide
| Scénario | Autorisé? | Action |
|---|---|---|
| Production de masse, critique pour la sécurité (EV/ESS) | Non | Utiliser des cellules identiques + validation complète |
| Prototype / essai sur banc | Oui (temporaire) | Documenter, limiter les cycles, remplacer avant le déploiement |
| Réparation d'urgence sur le terrain | Conditionnel | Utiliser des cellules protégées ; prévoir un remplacement rapide |
| Cellules de différentes marques mais du même lot criblé | Possible mais risqué | Exécuter une validation étendue et une déclassification conservatrice |
Exemples de critères d'acceptation (suggérés)
Criblage des cellules entrantes (par lot) :
• Tolérance de capacité : ±2 % (à 0,2 °C)
• Delta de tension en circuit ouvert (même SoC) : ≤ 10 mV
• Étalement de la résistance interne (DCIR) : ≤ 10 %
• Défauts visuels/mécaniques : aucun autorisé
• Traçabilité : Lot fabricant, code date, rapport de test
Des tolérances plus strictes réduisent la charge d'équilibrage et augmentent la durée de vie du pack, mais augmentent les coûts d'approvisionnement. Discutez des compromis possibles avec votre fabricant.
Contactez Huawen New Power
Si vous avez besoin d'aide pour spécifier l'approvisionnement en cellules, les critères d'acceptation des tests ou pour effectuer un criblage des cellules entrantes, notre équipe d'ingénieurs peut fournir des conseils, des tests d'échantillons et une validation au niveau du pack.
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