L’Université de Stanford et le SLAC National Accelerator Laboratory ont travaillé sur les différents problèmes liés à l’usage des batteries lithium-ion, à savoir le poids, la densité énergétique et le risque d’incendie.
Et ils sont arrivés à améliorer la conception des batteries lithium-ion traditionnelles pour réduire leur poids et donc améliorer leur efficience tout en sécurisant davantage celles-ci contre le risque d’incendie.
Le poids, ennemi de l’efficience ?
La contrainte des véhicules électriques est le poids de la batterie, car, même si elle peut être un avantage une fois le véhicule lancé grâce à l’énergie cinétique emmagasinée, elle contraint le véhicule à consommer plus d’énergie au démarrage. Et à l’heure actuelle, l'usage d'une majorité de voitures électriques est urbain ou périurbain, imposant de nombreux arrêts et redémarrages en fonction de la circulation (feux tricolores, croisements, ronds-points, etc.).
Les équipes de Stanford et du SLAC ont donc essayé d’améliorer le composant transportant l’électricité entre l’anode et la cathode. Celui-ci est habituellement fabriqué à partir d’une feuille de cuivre et il peut représenter jusqu’à 50% du poids d’une cellule de batterie.
Les industriels ont déjà, par le passé, tenté d’améliorer cet élément pour réduire son poids, mais en vain. Les recherches de l’Université de Stanford et du SLAC ont permis de remplacer en grande partie le cuivre par un polymère, le polyimide, qui supporte les hautes températures.
Le cuivre réduit à son minimum
Ce polymère, traité avec un produit ignifuge pour réduire le risque qu’il brûle, se voit recouvert d’une fine couche de cuivre. Cette réalisation permet de réduire le poids d’environ 80 % par rapport à un montage classique tout en réduisant la probabilité d’incendie.
De plus, la réduction de l’utilisation du cuivre pour concevoir les cellules des batteries permettrait une réduction de leur coût de fabrication tout en offrant une densité énergétique plus importante pour un poids identique.
Pour le moment, cette évolution n’a été testée qu’en laboratoire, mais a déjà donné lieu au dépôt d’un brevet. Il reste à voir comment cela peut être traduit à grande échelle pour améliorer l’efficience des batteries équipant les véhicules électriques et hybrides.
Source : Autocar
