Un coup de pouce pour les accus - Les batteries électriques pourront bientôt être rechargées deux fois plus vite
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Un coup de pouce pour les accusLes batteries électriques pourront bientôt être rechargées deux fois plus vite

Une entreprise suisse a mis au point une méthode permettant de charger beaucoup plus rapidement les batteries. Cette technologie est sur le point d’être lancée sur le marché.

par
Jan Graber
Martin Ebner, cofondateur de Battrion, a trouvé un moyen de raccourcir le temps de charge des batteries électriques.

Martin Ebner, cofondateur de Battrion, a trouvé un moyen de raccourcir le temps de charge des batteries électriques.

Battrion

«Range anxiety», lâche en anglais Max Kory. Pour beaucoup, l’«angoisse de l’autonomie», comme il l’appelle, est l’un des obstacles principaux au passage à la voiture électrique. En revanche, si les accus pouvaient être rechargés plus rapidement, il y aurait un regain de confiance.

Nous sommes au siège de la société suisse Battrion, à Dübendorf (ZH). Avec d’autres partenaires, Max Kory et Martin Ebner ont fondé en 2015 cette start-up de l’École polytechnique fédérale de Zurich. Dans le cadre de sa thèse de doctorat, Martin Ebner avait déjà posé les bases de cette technologie qui permet de recharger deux fois plus vite les batteries lithium-ion, qu’elles alimentent un téléphone mobile, un ordinateur portable ou une voiture électrique.

Une invention génialement simple

Quatorze spécialistes de treize nationalités différentes travaillent ici, raison pour laquelle l’anglais prédomine. Ils évoluent dans des bureaux, sur des ordinateurs, mais disposent également d’un atelier expérimental permettant de tester et de développer des prototypes, ainsi que d’une véritable chaîne de production. Des machines ressemblant à des presses à papier crachent le film qui est censé dissiper une partie de cette «angoisse de l’autonomie» qu’ont les personnes qui s’intéressent aux voitures électriques.

Max Kory revient sur cette invention, aussi ingénieuse que simple, et fait une petite parenthèse pour qu’on en comprenne le principe: «Chaque batterie lithium-ion est constituée de trois couches: une électrode positive, une électrode négative et un séparateur.» Lors de la décharge de la batterie, les ions de lithium se déplacent de l’électrode négative vers l’électrode positive via une couche de graphite. Pendant la charge, ils vont dans l’autre sens.

Dans les batteries classiques, la structure en graphite agit comme un frein: comme les pores de cette couche sont généralement alignés horizontalement, les ions doivent faire des détours pour la traverser. À cause de cette résistance, la charge – rapide, en particulier – peut entraîner un dégagement de chaleur et des dépôts de lithium dangereux. Par conséquent, sa vitesse doit être réduite après un court laps de temps.

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Slalom ionique: si les couches de graphite sont disposées horizontalement, les ions ne peuvent passer d’une électrode à l’autre qu’en faisant des détours.

Slalom ionique: si les couches de graphite sont disposées horizontalement, les ions ne peuvent passer d’une électrode à l’autre qu’en faisant des détours.

Battrion
Avec un alignement vertical des couches de graphite, le chemin des ions est plus direct et plus rapide. Moins de résistance signifie également moins de chaleur générée pendant la charge.

Avec un alignement vertical des couches de graphite, le chemin des ions est plus direct et plus rapide. Moins de résistance signifie également moins de chaleur générée pendant la charge.

Battrion

Raccourci pour les ions

Martin Ebner a trouvé un moyen d’aligner la structure des pores verticalement. Les ions rencontrent ainsi moins de résistance et se déplacent plus rapidement du côté positif vers le côté négatif. Puisque moins de chaleur est générée, la charge maximale peut avoir lieu sur une plus longue durée – et est donc nettement plus courte. «Avec la nouvelle batterie, on peut atteindre une autonomie de 400 kilomètres en quinze minutes au lieu de vingt-cinq», explique Max Kory.

Mais ce n’est pas juste l’invention en elle-même qui est décisive, poursuit-il. Battrion a aussi trouvé un moyen d’industrialiser la fabrication des électrodes. «Les nouvelles batteries peuvent être fabriquées sans grand effort supplémentaire dans des installations de production conventionnelles», précise-t-il. Il est convaincu que les nouveaux produits qui s’imposeront seront uniquement ceux qui peuvent être réalisés à bas prix et en grandes quantités. Sinon, même la meilleure des inventions demeurera inutile.

Battrion est actuellement en pourparlers avec des constructeurs automobiles et d’autres acteurs du marché. Max Kory estime que les nouvelles batteries pourront être utilisées d’ici deux ans au plus tard – et qu’elles soulageront les conducteurs de voitures électriques d’une partie de cette angoisse liée à l’autonomie de ces véhicules.

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Max Kory, cofondateur et directeur d’exploitation de Battrion.

Max Kory, cofondateur et directeur d’exploitation de Battrion.

Jan Graber
L’électrode négative des batteries lithium-ion est constituée d’une feuille de cuivre et d’une couche de graphite.

L’électrode négative des batteries lithium-ion est constituée d’une feuille de cuivre et d’une couche de graphite.

Battrion
Des technologies similaires sont utilisées pour la production de films, mais aussi de papier.

Des technologies similaires sont utilisées pour la production de films, mais aussi de papier.

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