Les batteries rechargeables sont utilisées aujourd’hui dans de nombreux systèmes électroniques, telles que l’alimentation des téléphones portables, l’alimentation de secours pour les équipements de télécommunications et industriels… La panne de batterie peuvent poser de sérieux problèmes de sécurité et entraîner la défaillance d’équipements critiques.

Des exemples bien connus sont le Samsung Galaxy note 7 et le Boeing 787 Dreamliner, mais de nombreux incidents similaires se sont produits dans diverses industries. La probabilité qu’une défaillance de la batterie soit à un court-circuit est de 2,9 % et la probabilité de défaillance due à l’extension de la batterie est de 3,1 %. Ces modes de défaillance ont le potentiel de provoquer une explosion.

Par conséquent, il est important d’installer et de manipuler les batteries conformément aux recommandations du fabricant. Malheureusement, des pannes parasites peuvent se produire même si les batteries sont correctement installées. Cela pose la question :

Comment calculer le taux de défaillance de batterie ?

Le calcul du taux de défaillance de la batterie n’est pas aussi simple que le calcul du taux de défaillance d’une résistance. Alors que les équipements électroniques standard sont supposés avoir un taux de défaillance constant, les batteries sont connues pour vieillir. Cela signifie que le taux de panne augmente avec le temps. Une distribution de Weibull est généralement utilisée pour modéliser le vieillissement de la batterie.

Exemple :

Considérons une batterie avec un paramètre de forme Weibull β=5 et un MTBF=100.000 heures de fonctionnement. Le taux de défaillance suit la courbe suivante :

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Comment réduire le taux de défaillance d’une batterie ?

Afin de maintenir le taux de défaillance suffisamment bas, un remplacement périodique de la batterie est conseillé. Par exemple, remplacez la batterie toutes les 20 000 heures. La courbe suivante présente le taux de panne avec un remplacement périodique :

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Le taux de défaillance constant effectif qui donne la même probabilité de défaillance que le cas ci-dessus après 20 000 heures est de 1,044e-8 (1/heure), et le MTBF effectif est de 95 778 382 heures, soit un MTBF multiplié par 957,783 !

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