Toyota a financé une équipe de chercheurs pour améliorer la durée de vie des batteries. Ces derniers ont découvert une méthode de chargement inattendue qui prolonge celle-ci jusqu’à 70 %
Le marché des véhicules électriques n’est pas linéaire et Toyota l’a bien compris. Des ventes inégales, l’inquiétude quant à l’autonomie et la disponibilité limitée des chargeurs. Une inquiétude demeure quant à la durée des batteries. Ces facteurs refroidissent les acheteurs potentiels. Mais, ces inquiétudes contrastent fortement avec les efforts déployés en coulisses, notamment en ce qui concerne la recherche et le développement des batteries.
Un laboratoire, financé par Tesla, avait découvert que l‘utilisation systématique de batteries au phosphate de fer-lithium (LFP) à un niveau de charge élevé avait un impact négatif sur la santé et la dégradation de la batterie. Ce résultat contredit les idées reçues sur les pratiques de charge des batteries LFP. Aujourd’hui, une autre étude, financée par le Toyota Research Institute dans le cadre de son programme « Accelerated Materials Design and Discovery », permet d’en savoir plus sur les batteries des véhicules électriques.
Toyota fait une avancée dans le domaine des batteries
Outre l’avancement de nos connaissances sur les batteries, ce programme a exploré des moyens innovants pour améliorer leur performance et leur durabilité. En effet, l’ étude publiée dans le journal scientifique consacré à l’électricité, Joule, dévoile une méthode innovante pour prolonger la durée de vie des batteries lithium-ion. Les chercheurs du SLAC-Stanford Battery Center ont fait une découverte importante. Charger les batteries à des vitesses exceptionnellement élevées, dès la première fois, peut augmenter leur durée de vie de 50 % en moyenne.
En poussant l’expérimentation plus loin, le gain s’avère impressionnant. Ainsi, dans certains cas, cette amélioration peut atteindre 70 %. Cette avancée pourrait transformer la fabrication des batteries. Elle s’intègre dans un ensemble de recherches visant à améliorer la performance et la longévité des véhicules électriques. Les implications de cette découverte sont significatives pour l’avenir de la mobilité zéro émission. Elle met en lumière la nécessité de généraliser la charge rapide.
Comprendre le processus de formation
Le processus de « formation » constitue une étape cruciale dans la fabrication des batteries lithium-ion. Durant cette phase, les premiers cycles de charge et de décharge sont rigoureusement contrôlés pour garantir la qualité du produit final. Cette étape, bien que hautement technique, joue un rôle déterminant dans la durée de vie des batteries. Elle est souvent comparée à l’accordage minutieux d’un instrument de musique avant une performance. En effet, elle impacte directement les performances, la longévité et la qualité globale de la batterie. Avant même que le consommateur ne branche son véhicule pour la première fois, ce processus s’est déjà déroulé en usine, influençant directement la performance future du véhicule.
La récente découverte, selon laquelle une charge initiale rapide peut considérablement prolonger la durée de vie des batteries, pourrait révolutionner les pratiques de production. En intégrant cette méthode dès la fabrication, les constructeurs automobiles pourraient offrir des véhicules électriques non seulement plus durables, mais également plus fiables à long terme. Cette avancée promet de renforcer la confiance des consommateurs dans la technologie des véhicules électriques, en assurant une meilleure longévité et une performance optimale des batteries. Cette méticulosité dans les premiers cycles de charge est indispensable pour assurer que la batterie fonctionnera de manière optimale tout au long de sa vie. Chaque étape, chaque réglage, contribue à maximiser la capacité et à prolonger la durée de vie de la batterie.
Une révolution dans la fabrication des batteries
Au cours de recherches récentes, les scientifiques du SLAC-Stanford, en collaboration avec le Toyota Research Institute, le MIT et l’université de Washington, ont mené des tests approfondis sur 186 cycles de charge et de décharge. Ces tests portaient sur 62 protocoles de formation différents. Ils ont découvert qu’injecter un courant élevé lors du tout premier cycle peut entraîner une perte de lithium dans les cellules, pouvant atteindre jusqu’à 30 %, comparativement à 9 % avec des méthodes traditionnelles.
Cependant, cette perte initiale n’est pas sans bénéfice. En effet, le lithium perdu contribue à la formation de la couche de SEI (Solid Electrolyte Interphase) sur l’électrode négative, une couche essentielle pour protéger l’électrode et ralentir la perte de lithium sur le long terme. Contrairement aux pratiques habituelles des fabricants, qui utilisent un faible courant pour la première charge, cette nouvelle méthode pourrait réduire les temps de production et améliorer la performance globale des batteries. Grâce à cette technique, un espace supplémentaire serait créé dans les électrodes, ce qui pourrait finalement prolonger la durée de vie des batteries tout en optimisant leurs performances.
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