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Accueil > Actualité > Essai de Court-Circuit d'une Cellule (16/01/2024)

Essai de Court-Circuit Répété sur une Cellule (Module Batterie K31)

Réalisé le 16 janvier 2024, cet essai est une initiative exclusive de VEBRAT visant à pousser la technologie LiFePO4 dans ses retranchements pour en démontrer les marges de sécurité réelles. Indépendamment des exigences d'homologation, nous avons soumis une même cellule du module K31 à trois courts-circuits francs successifs. Malgré des pics atteignant 1 700 A et une élévation thermique de 4 °C à plus de 60 °C, l'accumulateur a conservé son intégrité structurelle absolue : aucun départ de feu, aucune explosion et aucune déformation.

Cadre : Initiative R&D VEBRAT (Hors homologation) Date de l'essai : 16 Janvier 2024 (2024/01/16) 1er Essai (4 min) : Pic à 1 700 A → 900 A 2e Essai (1 min 30 s) : Pic à 1 550 A → 1 000 A 3e Essai (10 min) : Pic à 1 350 A → 740 A Température (sonde centrale) : De 4 °C à > 60 °C Résultat : Cellule intacte (0 feu • 0 explosion • 0 déformation)
FICHE SYSTÈME BATTERIE K31 CERTIFICAT BUREAU VERITAS K31

Protocole & Déroulement des 3 Courts-Circuits Successifs sur la Même Cellule

Afin d'enrichir notre expertise technique et d'éprouver la sécurité intrinsèque de la chimie Lithium Fer Phosphate (LiFePO4) face à des sollicitations électriques dépassant les cadres normatifs, trois essais consécutifs de court-circuit franc ont été réalisés sur une cellule unique.

Chronologie des 3 essais sur la même cellule (16/01/2024)

1. Séquence 1 (4 minutes — Pic à 1 700 A) : Déclenchement d'un premier court-circuit générant un pic immédiat de 1 700 A. Le maintien du défaut pendant 4 minutes a entraîné une diminution progressive du courant jusqu'à 900 A avant l'interruption volontaire de l'épreuve.

2. Séquence 2 (1 min 30 s — Pic à 1 550 A) : Après 5 minutes de repos, un second court-circuit a été initié sur la même cellule. Le pic de courant a atteint 1 550 A, avec une coupure intervenue à 1 000 A après 90 secondes de maintien.

3. Séquence 3 (10 minutes — Pic à 1 350 A) : Après 3 minutes de temporisation, une troisième sollicitation prolongée de 10 minutes a généré un pic de 1 350 A, décroissant pour s'établir à 740 A en fin de cycle.

4. Évolution thermique (de 4 °C à > 60 °C) : La température centrale de la cellule, initialement de 4 °C, a logiquement franchi les 60 °C en fin d'exercice. Cette élévation thermique est restée totalement maîtrisée, confirmant l'absence d'emballement thermique.

Essai 1 : 1 700 A → 900 A (4 min) Essai 2 : 1 550 A → 1 000 A (1 min 30 s) Essai 3 : 1 350 A → 740 A (10 min) Température : 4 °C → > 60 °C

1. Comparaison Avant & Après l'Essai (Avec Câbles de Puissance)

Visualisation directe de la cellule équipée de ses câbles de court-circuit et de sa sonde de température centrale avant le premier tir à 4 °C, puis immédiatement après l'enchaînement des trois séquences jusqu'à 1 700 A.

Cellule LiFePO4 avant l'essai de court-circuit avec câbles orange et sonde de température centrale à 4 °C

Avant l'Essai : Cellule Instrumentée à 4 °C

Configuration initiale du montage de test. Les barrettes métalliques et les câbles de puissance sont boulonnés sur les pôles, avec une sonde de température fixée au centre géométrique de la cellule.

  • Température initiale : 4 °C mesurés par la sonde positionnée au centre de la cellule.
  • Montage : Câbles haute section et barrettes prêts à encaisser le pic de 1 700 A.
Cellule LiFePO4 après les 3 essais de court-circuit : câbles et cosses fondus mais cellule parfaitement intacte - VEBRAT

Après l'Essai : Câbles Fondus, Cellule Intacte (> 60 °C)

État du dispositif à l'issue des 3 séquences successives. Si la densité de courant extrême a provoqué la fusion des isolants des câbles au niveau des cosses, l'enveloppe de la cellule est restée parfaitement intacte.

  • Température finale : Légèrement supérieure à 60 °C au milieu de la cellule en fin d'essai.
  • Sécurité absolue : Aucun départ de feu, aucune explosion, soupape intacte.

2. Inspection de la Cellule Après les Essais de Court-Circuit

Après le retrait des barrettes et des câbles de puissance, l'inspection sous tous les angles de la cellule testée confirme l'absence totale de déformation mécanique, de fissure ou d'altération des pôles.

Vue de face de la cellule après les 3 essais de court-circuit - VEBRAT

Vue de Face : Absence d'Altération

Après 15 minutes et 30 secondes cumulées de court-circuit franc, le boîtier prismatique de la cellule ne présente aucun gonflement ni amorce de rupture.

  • 3 pics encaissés : 1 700 A, 1 550 A et 1 350 A sur la même cellule.
  • Intégrité externe : Enveloppe parfaitement préservée.
Vue de profil 3/4 de la cellule après les essais de court-circuit montrant l'absence de déformation

Vue de Profil : Stabilité Dimensionnelle

La vue latérale met en évidence la stricte planéité des faces. Malgré un gradient thermique dépassant les 60 °C, la géométrie originelle de la cellule a été intégralement préservée.

  • Stabilité mécanique : Aucune déformation des parois latérales.
  • Maîtrise thermique : Départ à 4 °C, fin d'essai à > 60 °C sans emballement.
Vue de dessus des bornes et de la soupape de sécurité intacte après les essais de court-circuit - VEBRAT

Bornes & Soupape de Sécurité Scellées

Examen de la connectique et de l'évent de sécurité. L'injection de courants massifs (jusqu'à 1 700 A) n'a provoqué aucune dégradation des pôles ni aucune ouverture de la soupape.

  • Soupape intacte : Aucune ouverture violente ni projection.
  • Validation sécurité : Chimie LiFePO4 hautement sécurisée pour usage marin.
Récapitulatif des Mesures de l'Essai de Court-Circuit (16/01/2024)
Étape / Paramètre d'Essai Mesures Électriques & Thermiques Observation & Statut
Cadre de l'essai Initiative R&D VEBRAT (Indépendant des tests normatifs) Expertise interne
Date de l'essai 16 Janvier 2024 (2024/01/16) Enregistré
Élément testé Une seule et même cellule LiFePO4 soumise aux 3 courts-circuits successifs Test de tenue sévère
Position de la sonde thermique 1 sonde de température positionnée au milieu de la cellule Mesure continue
Température en début d'essai 4 °C au démarrage de la première séquence Condition initiale
1er Court-circuit (Durée : 4 min) Pic initial de 1 700 A, maintien pendant 4 minutes jusqu'à 900 A puis arrêt Essai Réussi
2e Court-circuit (Relancé après 5 min) Pic de 1 550 A pendant 1 min 30 s, coupure de l'essai à 1 000 A Essai Réussi
3e Court-circuit (Relancé après 3 min) Pic de 1 350 A pendant 10 minutes, diminution progressive jusqu'à 740 A Essai Réussi
Température en fin d'essai Température ayant dépassé les 60 °C (> 60 °C) au milieu de la cellule Aucun emballement
Bilan sécurité & intégrité Ni feu, ni explosion, ni déformation de la cellule (seuls les câbles externes ont fondu) Essai Réussi

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