Essais & Simulations 150

DOSSIER
aux tolérances mécaniques de production.
TESTEUR DE BATTERIE POUR
POINTS DE SOUDURE ?
Une question fréquemment posée à HIOKI
est de savoir si un testeur de batterie existant
peut également être employé afin de
mesurer les résistances de contact. Une
raison technique permet de répondre de
manière positive à cette question, mais il y
a aussi plusieurs raisons plus importantes
qui s’y opposent.
Une raison d’employer la méthode de
mesure en courant alternatif fournie
par le testeur de batterie pour mesurer
les résistances de contact est que la force
électromotrice – également appelée électromotance
– ne joue aucun rôle pour cette
méthode de mesure. Pour une meilleure
compréhension, la force électromotrice
est un offset en courant continu qui se
produit lorsque différents métaux entrent
en contact. Pour une mesure en courant
alternatif, l’offset en courant continu peut
cependant être ignoré.
Cette force électromotrice est une tension
très faible qui n’a aucune influence
mesurable sur la mesure de la résistance
dans la plage ohmique. La résistance de
contact, cependant, se situe définitivement
dans la plage ohmique, et ici, même le plus
faible offset en courant continu devient
pertinent pour le résultat de la mesure.
À ce stade, il est important de noter que
l’ohmmètre en courant continu RM3545
possède une fonction de compensation de
la tension d’offset, qui permet de minimiser
l’influence de la force électromotrice.
Un argument s’opposant à l’utilisation des
testeurs de batterie pour la mesure des
résistances de contact sont les courants de
Foucault qui peuvent apparaître dans les
fils de mesure au cours d’une mesure à 4
fils, même à des fréquences de mesure de
1 kHz. Comme pour la force électromotrice,
ces courants de Foucault n’ont pas
d’importance pour les grandes résistances :
mais pour les très faibles résistances de
contact, ils ont une influence sur le résultat
de la mesure.
La difficulté réside dans le fait que les courants
de Foucault peuvent avoir des amplitudes
différentes pour le même dispositif
testé, en fonction de la manière dont le fil
Le standard dans la pratique pour la
production de batteries : BT3562A
de mesure est posé. Si, par exemple, le fil
de test est posé le long d’une tôle d’acier
(magnétique) telle qu’un boîtier, cela peut
produire un résultat de mesure différent
de celui obtenu si les fils de test sont posés
d’une manière légèrement différente avec
le même dispositif testé. C’est l’une des raisons
pour lesquelles il peut s’avérer difficile
d’obtenir des résultats reproductibles ou
exactement comparables au cours de la
mesure de la résistance de contact à l’aide
d’un testeur de batterie.
Une autre raison se présente lorsque l’on
compare la précision des deux méthodes
de mesure : l’un des testeurs de batterie
les plus fréquemment employés dans
les environnements de production est le
BT3562A de la marque HIOKI.
La précision de base de ce testeur de batterie
pour la mesure de la résistance s’élève à
0,5 %. Il s’agit d’une très bonne valeur pour
un ohmmètre en courant alternatif. Un
ohmmètre en courant continu comme le
RM3545 possède cependant une précision
de base de 0,006 %.
APPAIRAGE D’ÉLÉMENTS
Au début de cet article, nous avons précisé
que la qualité d’une batterie dépend
de valeurs de résistance à la fois faibles et
identiques. Des valeurs de résistance identiques
sont particulièrement importantes
pour les éléments qui sont connectés entre
eux dans des modules et blocs-batteries.
Lorsque les éléments d’une batterie sont
connectés en série, un seul élément avec
une résistance plus importante constituerait
un « goulot d’étranglement » pour
l’ensemble du système. Cette résistance
plus élevée entraînerait une augmentation
de la température dans le réseau, qui se
répercuterait de manière négative sur la
durée de vie de la batterie.
Cet élément se déchargerait également plus
vite que les autres. Dans les applications
courantes, un système de gestion de la
batterie veille à ce que ces écarts entre les
Spectroscopie d’impédance électrochimique
(SIE) avec le BT4560
éléments soient compensés et ne soient
pas perceptibles par l’utilisateur.
La situation est toutefois différente si la
batterie n’est pas seulement employée pour
un véhicule électrique classique, mais pour
une voiture de course de championnat,
par exemple. Ou si une batterie conçue
de manière appropriée fournit la totalité
de l’alimentation électrique d’un véhicule
d’expédition. Dans les deux cas, il s’avère
utile d’exclure toute déviation potentielle
entre les éléments individuels employés.
Cela est possible en appairant les cellules
individuelles par paires. L’impédance
des éléments individuels est déterminée
par spectroscopie d’impédance électrochimique
à différentes fréquences. Les
valeurs d’impédance, qui se composent
de la résistance ohmique et de la réactance,
sont combinées pour former un
diagramme de Nyquist pour chaque
élément. Si ces diagrammes de Nyquist
sont superposés, les éléments dont les
diagrammes de Nyquist correspondent
le plus peuvent être combinés pour former
un module ou un bloc-batteries.
L’impédancemètre pour batterie BT4560 de
la marque HIOKI convient parfaitement à
ces mesures, car la formation des courants
de Foucault décrite plus haut est minimisée
au cours de la mesure en appliquant une
mesure à 4 paires de bornes.
CONCLUSION
En résumé, nous pouvons souligner
qu’une technologie de mesure appropriée
est nécessaire, en particulier pour la production
de batteries haute performance.
Chaque étape de la production joue un
rôle essentiel pour la qualité globale de
la batterie.
Pour HIOKI, la coopération étroite avec les
principaux fabricants de batteries depuis
plusieurs décennies est une garantie de
consolidation du marché de la batterie
avec des technologies de mesure établies
et nouvellement développées ●
ESSAIS & SIMULATIONS • N°150 • Septembre - Octobre - Novembre 2022 I49