Polytech S4 Intelligence Economique:Erwan14

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Découvert par : Erwan Bézier

Découvert le : 03/04/2008

Paru le : 02/04/2008

Pertinence (de 1 à 4) : ***

Fiabilité (de 1 à 3) : ***

Source

Futura-Sciences

Résumé

Un équipe allemande à réussi à concevoir des batteries Lithium-ion ne pouvant pas exploser. Ces batteries étant déjà présentes dans certaines voitures à propulsion électrique, le disparition du risque d'explosion va faciliter l'adoption de ces batteries dans les futurs véhicules électriques mais aussi en remplacement des batteries au plomb des véhicules à propulsion traditionnelle. Cependant, les première applications industrielles ne sont prévues que pour dans trois à cinq ans.

Contenu

Une équipe allemande vient d'annoncer des batteries au lithium-ion incorporant un polymère, avec tous les avantages de cette famille moins un inconvénient : elles ne peuvent pas exploser... A l'horizon de quelques années, cette technologie pourrait être utilisée dans les appareils mobiles mais aussi dans les voitures.

En 2006, l'année fut noire pour plusieurs fabricants d'appareils mobiles, dont les batteries lithium-ion avaient une fâcheuse tendance à s'enflammer voire à exploser. Sony, l'un des fournisseurs, a dû rapatrier plusieurs millions de batteries défectueuses dans le monde.

Un tel accumulateur embarque un électrolyte liquide, dangereux en cas de fuite, et, surtout, susceptible de subir un échauffement intempestif, conduisant à une combustion brutale voire explosive. Pour réduire le risque, il faut incorporer à la batterie un dispositif électronique de contrôle de charge et de décharge.

Ce gros défaut n'a pas empêché le développement des batteries au lithium-ion, qui sont actuellement utilisées dans d'innombrables appareils mobiles, de l'ordinateur au téléphone. Elles présentent en effet des avantages majeurs. Sans effet mémoire (il est inutile, et même déconseillé, de les vider complètement avant de les recharger), elles stockent une grande quantité par unité de masse. Cette performance, que l'on mesure en watts-heures ou en ampères-heures par kilogramme, est plusieurs fois supérieure à celle des batteries nickel-métal hydrure (Ni-MH), leurs concurrentes directes.


Avion Lithium-ion.jpg

Le 23 décembre 2007, ce petit avion monoplace, baptisé Electra et piloté par Christian Vandamme, a parcouru plus de 50 kilomètres en 48 minutes après son décollage d'Aspres-sur-Buëch (Hautes-Alpes). Particularité : dérivé de la Souricette (inénarrable célébrité de l'aviation de loisir), l'Electra était propulsé par un moteur électrique de 25 chevaux alimenté par une batterie lithium-polymère. Nul doute que le prototype de l'Institut Fraunhofer intéressera l'équipe de l'Apame, Association pour la promotion des aéronefs à motorisation électrique... © Apame


Un autre intérêt de la batterie lithium-ion est de se prêter à la réalisation de multiples variantes. Dans l'une d'elles (lithium-polymère, ou Li-Po), un polymère, sous forme solide, remplace l'électrolyte liquide. Le risque de fuite ou d'explosion est ainsi écarté. Mais la densité d'énergie est plus faible car l'électrolyte liquide est meilleur conducteur qu'un solide.


Un jour dans les voitures ?

Les recherches sont nombreuses pour tenter d'améliorer cette technique et un pas a sans doute été franchi en Allemagne, à l'Institut Fraunhofer, par une équipe de l'ISC (Institut für Silicatforschung, Institut de recherche sur le silicate). Kai-Christian Möller et ses collègues s'apprêtent à présenter leur prototype à la Foire de Hanovre (Hanovre Messe). Leur batterie utilise un électrolyte sous forme de polymère à la fois organique et inorganique, dérivé de l'Ormocer (organically modified ceramics), déjà réalisé à l'Institut Fraunhofer. Les composés de cette famille, constitués de chaînes de silicium et d'oxygène, peuvent porter des motifs organiques, permettant de nombreuses variations chimiques autour du même thème. Les résultats, d'après Kai-Christian Möller, seraient semblables à ceux de précédents travaux en laboratoire, qui avaient atteint 75 mAh/g sous une tension de 3,1 à 4,1 volts, soit 230 à 300 watts.heures/kilogramme, soit une valeur très respectable.

Mais les performances restent encore insuffisante, en particulier la conductivité du polymère, selon les chercheurs eux-mêmes, qui imaginent les premières utilisations industrielles dans trois à cinq ans. Les ordinateurs portables, notamment, pourraient en bénéficier. Mais les scientifiques allemands voient plus loin et sont persuadés que leur technologie pourrait devenir concurrentielle avec les batteries au plomb des voitures, voire des véhicules électriques.

Jean-Luc Goudet - Futura-Sciences