Une nouvelle conception de la batterie pourrait recharger une voiture électrique en 10 minutes

​La conception, décrite dans cette nouvelle étude, pourrait amener les conducteurs sur la route le temps nécessaire pour préparer un café le matin.

Selon une nouvelle étude, cette nouvelle conception de batterie lithium-ion permet aux conducteurs de véhicules électriques de recharger leur voiture et de reprendre la route en moins de dix minutes.

Selon les chercheurs, la recharge rapide donnera aux conducteurs jusqu'à 320 km par charge d’une durée de dix minutes tout en maintenant 2500 cycles de charge. Cela équivaut à plus d'un 800,000 kilomètres tout au long de la vie de la batterie, indique le communiqué de presse. Tout cela pourrait se faire tout juste pendant le temps nécessaire pour préparer un café.

Les chercheurs croient fermement que cette conception pourrait enfin faire des véhicules électriques un concurrent viable pour les véhicules traditionnels et éliminer l'angoisse de l’autonomie qui constitue un obstacle à l'adoption pour de nombreux conducteurs.

Dans l’étude publiée mercredi, des chercheurs de la Penn State University décrivent une approche asymétrique de la recharge rapide des batteries qui atténue les effets de la dégradation naturelle des batteries lithium-ion. C’est en chargeant rapidement à une température élevée puis en stockant la charge plus lentement à une température plus basse que l’on croit solutionner ce problème. Les chercheurs ont découvert que cette approche permettait aux batteries d'éviter les pertes de performances généralement causées par la "plaque de la batterie", appelée électrodéposition de lithium ou croissance SEP (électrolyte solide), qui se développe généralement avec le temps, lorsqu'elle est exposée à la chaleur.

Ceci diffère des autres types de batteries au lithium qui se rechargent et se stockent à la même température et peuvent prendre entre 40 et 60 minutes ou même plus pour compléter une recharge, selon la température au moment de la recharge.

"Peu importe le véhicule, en été en Arizona ou en hiver dans le Wisconsin, la batterie est toujours chargée à 60 ° C", a déclaré dans un courriel,  Xiao-Guang Yang, coauteur et professeur assistant de recherche à Penn State. Pour la première fois notre approche rend la recharge des véhicules électriques vraiment indépendante de la météo et de la région. "

Les chercheurs ont réussi à obtenir cet effet de charge asymétrique en ajoutant une mince feuille de nickel à la batterie, qui absorbe le choc initial de la chaleur de recharge tout en réchauffant la batterie, puis en transférant la chaleur à la batterie elle-même pour une recharge rapide à haute température. L’équipe a également observé que le chargement rapide de leurs batteries à haute température réduisait également le refroidissement nécessaire par la suite, car la batterie disposait de moins de temps pour générer une chaleur interne significative.

«Nous avons démontré que recharger une batterie à haute température (60 ° C) est, en fait, très bénéfique dans le contexte de recharge extrêmement rapide, tant que nous limitons le temps d’exposition», a déclaré Yang. "Nous pensons que cette approche est révolutionnaire et a complètement changé les concepts conventionnels en ce qui concerne la température optimale pour les batteries lithium-ion."

Pour recharger votre voiture en seulement dix minutes avec ces nouvelles batteries, vous devrez fort probablement acheter une nouvelle voiture ou remplacer votre batterie.

«La voiture devra être équipée d’une batterie avec notre structure de chauffage interne intégrée» , a déclaré Chao-Yang Wang , coauteur de l'étude et directeur du centre de moteurs électrochimiques de Penn State.

Bien que d'autres batteries en développement soient conçues pour éliminer le placage, Yang est convaincu que ce sera long avant qu’elles soient commercialisées et qu'elles devront faire face à d’autres problèmes, y compris une recharge plus lente en raison de leur taille comparativement plus grande.

Cette batterie vous laissera à peine le temps de consulter votre application Twitter, pour  recharger votre voiture et vous retourner sur la route.

"Actuellement, la batterie lithium-ion est la seule technologie viable pour les automobiles", a déclaré Yang. «, Nous poursuivons nos recherches pour réduire le temps de recharge de 10 minutes à 5 ​​minutes. Si nous atteignons cet objectif ambitieux, recharger un véhicule électrique équivaudra à ravitailler une voiture à essence. »
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VICE

Contribution: André H. Martel