Couverture ElectroniqueS n°127

En s’appuyant sur un nom connu dans le domaine de l’énergie depuis plus de cent ans, l’allemand Varta Microbattery propose un service de conception de packs pour applications critiques. Donner une autonomie en alimentation électrique à une application portable ou non peut sembler simple : il suffit après tout de lui adjoindre une batterie. La dimensionner n’a rien de bien sorcier, et revient à mesurer quelle est la puissance consommée par l’application et le temps de fonctionnement désiré pour connaître la taille du pack nécessaire à ce fonctionnement. Toutefois, si les choses sont simples pour la première décharge, voire les premiers cycles, comment s’assurer du bon fonctionnement de l’application au fil du temps ? Surtout si ce fonctionnement s’avère critique comme par exemple pour un système médical embarqué dans un avion de ligne, un système de détection de gaz dangereux ou plus prosaïquement un terminal de point de vente mobile dont l’arrêt ou le remplacement serait synonyme de ventes perdues. C’est sur ce marché des applications plus ou moins critiques nécessitant une autonomie en énergie que l’allemand Varta Microbattery entend commercialiser son savoir-faire développé depuis des dizaines d’années et formalisé dans le cadre d’un programme baptisé CellPac Plus. Le pack d’accumulateurs s’adapte aux besoins en énergie « Nous n’avons pas vocation à proposer des packs standard imposant leur format et leur autonomie aux solutions, mais à définir en partenariat avec le concepteur d’un système, les performances réelles qui sont nécessaires à son application et de définir avec lui les différentes solutions électrochimiques, mais aussi mécaniques et thermiques qui conviendront », détaille Gordon Clements, directeur des ventes et du marketing de l’activité Power Pack Solutions de Varta Microbattery. Par exemple, l’un des derniers développements du fabricant pour une application de terminal de vente portable a consisté à optimiser le pack d’accumulateurs pour optimiser non seulement sa densité d’énergie électrique stockée et sa durée de vie, mais aussi son comportement thermique du fait d’une l’utilisation en atmosphère explosive qui impose de se prémunir contre tout échauffement risqué ou création d’arc électrique. Concrètement, l’offre CellPac Plus est formalisée dans un service en dix étapes. Les sept premiers points sont effectués en six semaines et aboutissent à la fourniture de prototypes à tester par le client. Une méthodologie en dix points La première étape consiste à définir si ce service est véritablement nécessaire et si l’application du client rentre bien dans les critères (capacité jusqu’à 100 Wh, criticité du système d’énergie, contraintes fortes en termes d’espace, de poids, de durée de vie ou de fiabilité). Varta propose ainsi son expérience non seulement sur le choix de la chimie des accumulateurs, mais aussi pour vérifier avec le concepteur les besoins électriques de l’application. Cette vérification ne se limite pas aux puissances moyennes, mais en définit les impédances, les marges en tension et autres paramètres – comme la présence de transitoires – pouvant être signifiants en termes de consommation ou de recharge (car susceptibles d’entraîner un vieillissement accéléré), ainsi que la durée de vie et le nombre de cycles espérés. La solution CellPac Plus sera ensuite formulée en associant non seulement les compétences d’un ingénieur chimiste pour le choix des éléments produits par Varta ou l’un de ses partenaires, mais aussi des considérations d’ingénieurs électroniciens et mécaniciens pour formuler une proposition complète avec connecteurs, boîtiers, circuits de régulation et de surveillance. Le tout se trouve intégré dans la batterie et peut également comporter une définition du système de recharge. Pour Gordon Clements, l’important est aussi de pouvoir s’engager en connaissance de cause sur le niveau de qualité et de fiabilité de la solution d’énergie, et notamment sur sa durée de vie, qu’elle soit exprimée en termes de vieillissement à température sans fonctionnement ou de nombre de cycles de fonctionnement avec une fin de vie prédictible. Après validation et tests des prototypes par le client, la production peut être lancée en six semaines. La société assure également les certifications nécessaires pour le transport des accumulateurs lithium-ion, certifications qui permettent de ne pas être contraint de transporter ces batteries comme des matières dangereuses et ainsi de réduire les coûts logistiques. La méthodologie CellPac Plus de Varta Microbattery vise à adapter au plus près des besoins d’applications critiques le pack batteries sur l’ensemble de ses paramètres. L’histoire de Varta en quelques repères Varta est née en 1904 d’une usine produisant des accumulateurs à Hagen en Allemagne. En 2002, son activité piles et accumulateurs grand public a été rachetée par Rayovac rebaptisé depuis Spectrum Brands. Son activité de batteries automobiles a été rachetée par Johnson Controls en 2002.L’activité Micro Battery a, elle, été reprise en 2008 par le groupe suisse Montena et se focalise sur les piles pour les aides auditives (zinc-air), les accumulateurs spécifiques en NiMH et lithium-ion, ainsi que certaines technologies de piles. Elle a également développé une activité de packs de moyenne puissance. Par ailleurs, l’entreprise est entrée dans une société commune avec le fabricant d’automobiles Volkswagen fin septembre pour lui apporter son savoir-faire en lithium-ion, afin de définir des batteries pour véhicules.

Varta se pose en concepteur de packs avec la méthodologie CellPac

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